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影響混凝土后期強度增長的原因分析

欄目：專業(yè)資訊 發(fā)布時間：2024-03-12 作者: 羅斌 來源: 砼話 瀏覽量: 520
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1問題的提出

在一次配合比設(shè)計中，共設(shè)計7組配合比，從C30～C50加強度等級不等，配合比設(shè)計見表1，混凝土拌合物性能良好，檢測強度時，發(fā)現(xiàn)7d強度正常，基本達到試配強度的75％左右，但檢測28d強度時，出現(xiàn)多個配合比強度增長很少，甚至不增長的反常情況，見表2及表3，在排除了制件、養(yǎng)護等問題后，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不正常的主要原因。
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從圖1和圖2可以看出，這幾組配合比的強度增長不是很正常，強度增長曲線非常平緩，7～28d強度基本都在10MPa以下，7～56d強度增長也很小，基本上在10～15MPa，與大摻量粉煤灰混凝土的強度增長情況不相符。為此，試驗人員對各種材料逐一進行分析，以期找出影響混凝土強度增長不正常的主要原因。


2不同品牌水泥對混凝土強度的影響
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(wěn)定的水泥進行對比。一般情況下，合格的水泥不會對混凝土的強度產(chǎn)生太大影響，即使是早強水泥，當水泥28d強度有一定增長時，混凝土強度也會隨之增長。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性可能會導致混凝土用水量略有差異。同時，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表4，配制的混凝土強度對比情況見表5。
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由表5對比數(shù)據(jù)可知，B水泥配制的混凝土強度低于A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(xiàn)上述中的普遍強度不增長現(xiàn)象。當水泥膠砂強度滿足要求，且用水量、與外加劑適應良好時，混凝土強度的增長還是比較穩(wěn)定的。


3其他材料的影響
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產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。為節(jié)約分析時間，減少試驗次數(shù)，采取了L423三因素二水平的正交設(shè)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，但級配曲線接近，因素水平表、試驗設(shè)計和試驗結(jié)果見表6、表7。
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對表7中的試驗結(jié)果進行分析，以找出主要的影響因素，見表8。通過上述實驗，可以得出，粉煤灰品種的變化對混凝土強度增長有明顯影響，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，當粉煤灰存在質(zhì)量問題時，需要降低礦物摻合料摻量，尋找最佳摻量點，以減少對混凝土的強度影響。目前，市場上的粉煤灰供不應求，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)指標檢測合格，但會對混凝土強度尤其是長期性能產(chǎn)生不利影響。使用過程中，需要加強對粉煤灰的檢測，對灰源進行控制，避免使用問題粉煤灰。    
4配合比調(diào)整
在確定粉煤灰是影響混凝土強度增長的主要因素后，對粉煤灰品質(zhì)進行進一步的分析，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，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，發(fā)現(xiàn)7個配合比的各齡期強度均有明顯增長，見表9。
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5結(jié)束語
(1)在影響混凝土強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，會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(jù)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(jié)構(gòu)實體所處化學侵蝕或氯鹽破壞環(huán)境，需要大摻量礦物摻合料以提高混凝土耐久性能時，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)對于粉煤灰的檢測，不能只局限于規(guī)范中列舉的檢測項目。粉煤灰是由大部分μm級的實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(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。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。在進行配合比設(shè)計時，應先進行優(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。