影響混凝土后期強度增長(cháng)的原因分析
欄目：專(zhuān)業(yè)資訊
發(fā)布時(shí)間：2024-03-12
作者: 羅斌
來(lái)源: 砼話(huà)
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在一次配合比設計中，共設計7組配合比，從C30～C50加強度等級不等，配合比設計見(jiàn)表1，混凝土拌合物性能良好，檢測強度時(shí)，發(fā)現7d強度正常，基本達到試配強度的75％左右，但檢測28d強度時(shí)，出現多個(gè)配合比強度增長(cháng)很少，甚至不增長(cháng)的反常情況，見(jiàn)表2及表3，在排除了制件、養護等問(wèn)題后，試驗人員擬采用材料對比方法分析各種材料對混凝土的強度影響，以期找出造成混凝土后期強度增長(cháng)不正常的主要原因。從圖1和圖2可以看出，這幾組配合比的強度增長(cháng)不是很正常，強度增長(cháng)曲線(xiàn)非常平緩，7～28d強度基本都在10MPa以下，7～56d強度增長(cháng)也很小，基本上在10～15MPa，與大摻量粉煤灰混凝土的強度增長(cháng)情況不相符。為此，試驗人員對各種材料逐一進(jìn)行分析，以期找出影響混凝土強度增長(cháng)不正常的主要原因。
水泥強度對混凝土強度有至關(guān)重要的影響，因此，首先對選取了一種性能穩定的水泥進(jìn)行對比。一般情況下，合格的水泥不會(huì )對混凝土的強度產(chǎn)生太大影響，即使是早強水泥，當水泥28d強度有一定增長(cháng)時(shí)，混凝土強度也會(huì )隨之增長(cháng)。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性可能會(huì )導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成分，對混凝土后期強度可能產(chǎn)生不利影響，也應引起重視。本次對比試驗，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(guò)做抗壓強度比試驗，抗壓強度比合格，對混凝土強度的影響可忽略。兩種水泥的性能指標見(jiàn)表4，配制的混凝土強度對比情況見(jiàn)表5。由表5對比數據可知，B水泥配制的混凝土強度低于A(yíng)水泥，但不至于對混凝土強度造成那么大的影響，也不至于出現上述中的普遍強度不增長(cháng)現象。當水泥膠砂強度滿(mǎn)足要求，且用水量、與外加劑適應良好時(shí)，混凝土強度的增長(cháng)還是比較穩定的。
碎石材質(zhì)強度、粉煤灰活性、礦物摻合料摻量對混凝土后期強度也會(huì )產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。為節約分析時(shí)間，減少試驗次數，采取了L423三因素二水平的正交設計表。試驗配比為C35混凝土，試配強度43.2MPa，兩種碎石的產(chǎn)地不同，但級配曲線(xiàn)接近，因素水平表、試驗設計和試驗結果見(jiàn)表6、表7。對表7中的試驗結果進(jìn)行分析，以找出主要的影響因素，見(jiàn)表8。通過(guò)上述實(shí)驗，可以得出，粉煤灰品種的變化對混凝土強度增長(cháng)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，當粉煤灰存在質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，需要降低礦物摻合料摻量，尋找最佳摻量點(diǎn)，以減少對混凝土的強度影響。目前，市場(chǎng)上的粉煤灰供不應求，問(wèn)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指標檢測合格，但會(huì )對混凝土強度尤其是長(cháng)期性能產(chǎn)生不利影響。使用過(guò)程中，需要加強對粉煤灰的檢測，對灰源進(jìn)行控制，避免使用問(wèn)題粉煤灰。 在確定粉煤灰是影響混凝土強度增長(cháng)的主要因素后，對粉煤灰品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，在高倍顯微鏡下，發(fā)現該粉煤灰玻璃體較少，幾乎沒(méi)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，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(guò)試驗，發(fā)現7個(gè)配合比的各齡期強度均有明顯增長(cháng)，見(jiàn)表9。(1)在影響混凝土強度增長(cháng)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待，沒(méi)有得到足夠的重視。然而，隨著(zhù)礦物摻合料尤其是粉煤灰在混凝土中的用量越來(lái)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，會(huì )對混凝土后期強度造成嚴重影響。 (2)不同的粉煤灰活性不同，根據活性不同，粉煤灰的摻量也應有所不同，優(yōu)質(zhì)粉煤灰可以摻加到30％以上，劣質(zhì)粉煤灰應盡可能的降低摻量。當混凝土結構實(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(guò)雙摻的辦法，根據周邊資源，摻加礦粉等予以解決。(3)對于粉煤灰的檢測，不能只局限于規范中列舉的檢測項目。粉煤灰是由大部分μm級的實(shí)體或空心玻璃微珠組成，這是粉煤灰發(fā)揮形態(tài)效應，改善混凝土和易性的根本屬性，粉煤灰所表現出的其他優(yōu)異性能也都源于粉煤灰顆粒的玻璃微珠的形態(tài)效應。在檢測中，用100倍的便攜式顯微鏡即可明顯辨識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)行細度、燒失量等其他指標的檢測，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)行配合比設計時(shí)，應先進(jìn)行優(yōu)化試驗，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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