影響混凝土后期強(qiáng)度增長的原因分析
欄目：專業(yè)資訊
發(fā)布時(shí)間：2024-03-12
作者: 羅斌
來源: 砼話
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在一次配合比設(shè)計(jì)中，共設(shè)計(jì)7組配合比，從C30～C50加強(qiáng)度等級(jí)不等，配合比設(shè)計(jì)見表1，混凝土拌合物性能良好，檢測(cè)強(qiáng)度時(shí)，發(fā)現(xiàn)7d強(qiáng)度正常，基本達(dá)到試配強(qiáng)度的75％左右，但檢測(cè)28d強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)多個(gè)配合比強(qiáng)度增長很少，甚至不增長的反常情況，見表2及表3，在排除了制件、養(yǎng)護(hù)等問題后，試驗(yàn)人員擬采用材料對(duì)比方法分析各種材料對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響，以期找出造成混凝土后期強(qiáng)度增長不正常的主要原因。從圖1和圖2可以看出，這幾組配合比的強(qiáng)度增長不是很正常，強(qiáng)度增長曲線非常平緩，7～28d強(qiáng)度基本都在10MPa以下，7～56d強(qiáng)度增長也很小，基本上在10～15MPa，與大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度增長情況不相符。為此，試驗(yàn)人員對(duì)各種材料逐一進(jìn)行分析，以期找出影響混凝土強(qiáng)度增長不正常的主要原因。
2不同品牌水泥對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響水泥強(qiáng)度對(duì)混凝土強(qiáng)度有至關(guān)重要的影響，因此，首先對(duì)選取了一種性能穩(wěn)定的水泥進(jìn)行對(duì)比。一般情況下，合格的水泥不會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生太大影響，即使是早強(qiáng)水泥，當(dāng)水泥28d強(qiáng)度有一定增長時(shí)，混凝土強(qiáng)度也會(huì)隨之增長。唯一不同是，不同的水泥需配制不同的減水劑，水泥與外加劑之間的適應(yīng)性可能會(huì)導(dǎo)致混凝土用水量略有差異。同時(shí)，有些外加劑可能含有早強(qiáng)成分，對(duì)混凝土后期強(qiáng)度可能產(chǎn)生不利影響，也應(yīng)引起重視。本次對(duì)比試驗(yàn)，使膠凝材料用量和水膠比保持相同，減水劑略有差異，但兩種減水劑通過做抗壓強(qiáng)度比試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度比合格，對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響可忽略。兩種水泥的性能指標(biāo)見表4，配制的混凝土強(qiáng)度對(duì)比情況見表5。由表5對(duì)比數(shù)據(jù)可知，B水泥配制的混凝土強(qiáng)度低于A水泥，但不至于對(duì)混凝土強(qiáng)度造成那么大的影響，也不至于出現(xiàn)上述中的普遍強(qiáng)度不增長現(xiàn)象。當(dāng)水泥膠砂強(qiáng)度滿足要求，且用水量、與外加劑適應(yīng)良好時(shí)，混凝土強(qiáng)度的增長還是比較穩(wěn)定的。
碎石材質(zhì)強(qiáng)度、粉煤灰活性、礦物摻合料摻量對(duì)混凝土后期強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。為節(jié)約分析時(shí)間，減少試驗(yàn)次數(shù)，采取了L423三因素二水平的正交設(shè)計(jì)表。試驗(yàn)配比為C35混凝土，試配強(qiáng)度43.2MPa，兩種碎石的產(chǎn)地不同，但級(jí)配曲線接近，因素水平表、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)結(jié)果見表6、表7。對(duì)表7中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，以找出主要的影響因素，見表8。通過上述實(shí)驗(yàn)，可以得出，粉煤灰品種的變化對(duì)混凝土強(qiáng)度增長有明顯影響，其次是粉煤灰的摻量。不同活性的粉煤灰最佳摻量是不同的，當(dāng)粉煤灰存在質(zhì)量問題時(shí)，需要降低礦物摻合料摻量，尋找最佳摻量點(diǎn)，以減少對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響。目前，市場(chǎng)上的粉煤灰供不應(yīng)求，問題粉煤灰層出不窮，氨味粉煤灰、脫硫灰、噴油灰、非玻璃體灰等，這些粉煤灰往往常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)合格，但會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度尤其是長期性能產(chǎn)生不利影響。使用過程中，需要加強(qiáng)對(duì)粉煤灰的檢測(cè)，對(duì)灰源進(jìn)行控制，避免使用問題粉煤灰。 在確定粉煤灰是影響混凝土強(qiáng)度增長的主要因素后，對(duì)粉煤灰品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，在高倍顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)該粉煤灰玻璃體較少，幾乎沒有，屬于非玻璃體的劣質(zhì)灰，不能發(fā)揮粉煤灰微珠的形態(tài)效應(yīng)，活性也較低。最終采取更換粉煤灰品種和降低粉煤灰摻量的做法，將粉煤灰摻量降低到20％，而水膠比、砂率均保持不變，通過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)7個(gè)配合比的各齡期強(qiáng)度均有明顯增長，見表9。(1)在影響混凝土強(qiáng)度增長的諸多因素中，礦物摻合料因其摻量小，往往只是被作為一種水泥的替代物對(duì)待，沒有得到足夠的重視。然而，隨著礦物摻合料尤其是粉煤灰在混凝土中的用量越來越大，劣質(zhì)粉煤灰甚至假粉煤灰層出不窮，如果使用前不能辨識(shí)，會(huì)對(duì)混凝土后期強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響。 (2)不同的粉煤灰活性不同，根據(jù)活性不同，粉煤灰的摻量也應(yīng)有所不同，優(yōu)質(zhì)粉煤灰可以摻加到30％以上，劣質(zhì)粉煤灰應(yīng)盡可能的降低摻量。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體所處化學(xué)侵蝕或氯鹽破壞環(huán)境，需要大摻量礦物摻合料以提高混凝土耐久性能時(shí)，可通過雙摻的辦法，根據(jù)周邊資源，摻加礦粉等予以解決。(3)對(duì)于粉煤灰的檢測(cè)，不能只局限于規(guī)范中列舉的檢測(cè)項(xiàng)目。粉煤灰是由大部分μm級(jí)的實(shí)體或空心玻璃微珠組成，這是粉煤灰發(fā)揮形態(tài)效應(yīng)，改善混凝土和易性的根本屬性，粉煤灰所表現(xiàn)出的其他優(yōu)異性能也都源于粉煤灰顆粒的玻璃微珠的形態(tài)效應(yīng)。在檢測(cè)中，用100倍的便攜式顯微鏡即可明顯辨識(shí)出粉煤灰中是否含有玻璃體，在判斷含有大量玻璃體后再去進(jìn)行細(xì)度、燒失量等其他指標(biāo)的檢測(cè)，從最根本的屬性判斷上，確保粉煤灰質(zhì)量。(4)粉煤灰的價(jià)格低于水泥，采用大摻量粉煤灰不僅可以改善混凝土施工和易性、增加后期強(qiáng)度、降低水化熱，還可大大降低混凝土成本。在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，找出粉煤灰的最佳摻量，在保證混凝土性能的前提下盡量降低混凝土生產(chǎn)成本。
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