【混凝土配合比實驗研究6200字（論文）】

混凝土配合比實驗研究目錄TOC\o"1-2"\h\u11341一、引言 424739二、高強度水泥混凝土的主要特點 421012三、高強度水泥混凝土配比實驗檢測的必要性 426195四、高強度水泥混凝土配比實驗檢測 529709（一）材料準備 57916（二）試驗所需設備 518392（三）試驗的具體流程 58047（四）結果分析 529896五、高強度水泥混凝土常見施工質量問題及控制建議 79937（一）高強度水泥混凝土常見施工質量問題 726411（二）高強度水泥混凝土施工質量問題控制建議 77340六、結語 927308參考文獻 10一、引言作為一種多相材料，混凝土復雜的組成導致了其復雜的性質。過向再生混凝土中加入不同功能型材料，提高其自身力學性能及防水能力，以使其達到地下建筑中的結構安全及防水要求，不僅提升了地下混凝土結構的使用壽命，而且大量減少了地下結構滲漏維修所帶來的經(jīng)濟費用，對于再生混凝土在地下建筑的推廣應用具有重要的經(jīng)濟效益。另一方面，要生產(chǎn)一種特定的、密實的、均勻優(yōu)質而又經(jīng)濟的混凝土則需要高超的知識和技能，因此對于混凝土配合比的研究具有重要的實踐意義。二、高強度水泥混凝土的主要特點高強度混凝土的概念最早出現(xiàn)在1990年美國NIST的第一屆高強度混凝土討論會，該討論會將其定義為具有所要求性能和勻質性的混凝土。即要求具備高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性。不同行業(yè)出于工程應用背景、目的需求等方面的不同，對HPC的具體定義提出了不同解釋，并對其性能要求各有側重，但各國對于高性能混凝土應具有高的耐久性能和良好的工作性能及體積穩(wěn)定性達成了一致的共識。高強度混凝土憑借其環(huán)境適用性強、性能穩(wěn)定、可塑性好等特點，在工程建設領域中得到了廣泛的應用。三、高強度水泥混凝土配比實驗檢測的必要性通過對高強水泥混凝土不同配合比的相關試驗結果的分析，可以提高高強水泥混凝土的利用率和建筑結構的穩(wěn)定性。水泥的質量在一定程度上影響高強度混凝土的粘結性能。通過加入優(yōu)質水泥能夠有效改善混凝土的密實性，顯著提高混凝土的抗侵蝕環(huán)境破壞的能力。一般對于具有高強度、高耐久性能和高工作性能的混凝土被稱為高強度混凝土，能夠滿足這些特定的性能使用要求。向水泥中加水也是一種黏合劑，可以用來制造集料和其他礦物。因此，施工人員可以通過水灰比來提高水泥本身的粘結強度。再生骨料中的舊砂漿存在孔隙、微裂縫等初始缺陷，對混凝土的力學性能和耐久性產(chǎn)生不利影響。也有許多同類型的實驗結果表明，添加硅灰、粉煤灰、鋼纖維、玄武巖纖維和各種內(nèi)部養(yǎng)護材料等功能材料，可在一定程度上減少甚至消除再生骨料的不良影響。在此過程中試驗員應不斷調整水泥配合比，以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工強度?？傊?，高強混凝土是混凝土技術進步的產(chǎn)物，它可以提高耐久性，減少許多基礎設施的投資。四、高強度水泥混凝土配比實驗檢測（一）材料準備配制高強混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對本地區(qū)所能得到的所有原材料進行優(yōu)選。除有較好的性能指標外，還必須質量穩(wěn)定，即在一定時期內(nèi)主要性能沒有太大的波動。主要材料有水泥、外加劑、拌和水。其中拌合水主要指的是淡水，該淡水符合混凝土拌和水的相關指標和要求。在這其中水泥相關性能檢測有：細度、標準稠度、抗折強度抗壓強度等。（二）試驗所需設備混凝土抗壓強度檢測設備、混凝土攪拌設備。（三）檢測內(nèi)容1混凝土基本力學性能測試根據(jù)《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081-2002）和ASTMC39M-12參考，其混凝土抗壓強度加載方案為∶當混凝土立方體試塊強度等級不大于C50時，加載速度為0.6MPa/s；當混凝土強度等級為C60時，其加載速度為0.8MPa/s。根據(jù)與萬能試驗機相關聯(lián)的微機操作，可得出混凝土的立方體抗壓強度。2混凝土抗?jié)B性能測試根據(jù)本文中前文對混凝土抗?jié)B性能測試方法的介紹以及結合實驗室條件，本試驗選用了透水法中的滲水高度法及滲透系數(shù)法來評定混凝土的抗?jié)B性能。但在混凝土抗?jié)B試驗環(huán)節(jié)中，對混凝土試件進行良好的密封是影響其試驗過程及結果的重要因素，因此對于試件的密封方法要結合選用的實驗方法及現(xiàn)實條件進行仔細斟酌，選取適合本試驗的混凝土試件密封方法。胡現(xiàn)良在鐵尾礦砂混凝土抗?jié)B性能試驗研究中根據(jù)密封材料的不同，將密封方法分為四種，并測試了各種密封方法的效果，最后的出生料帶和密封膏的組合在混凝土抗水滲透性試驗中達到的密封效果最優(yōu)。但在使用這種方法進行混凝土抗?jié)B試件的密封時發(fā)現(xiàn)生料帶在混凝土抗?jié)B試件壓入試模的過程中比較容易被擠出，導致需要將試件進行反復的壓入與壓出，增大了破壞混凝土抗?jié)B試件的可能性，使得試驗結果出現(xiàn)較大的誤差。因此本試驗通過綜合各類密封方法的利弊之后選用了橡皮筋和密封膏的組合方法，該方法的具體操作步驟如下∶1）密封膏采用黃油與水泥拌合物質量約1∶1混合，將其調勻；2）將試件側面的1/4、2/4及3/4處各套一根橡皮筋（注意將橡皮筋的圓面朝外，使其內(nèi)側平面與試件側面緊密貼合）;3）再將試件側面涂抹密封膏2mm左右，涂抹均勻；4）最后將試件壓入試模內(nèi)。本次混凝土抗?jié)B試驗均采用了此密封方法，從結果來看此方法操作簡便且密封效果良好。本試驗中混凝土抗?jié)B試驗采用了滲水高度法及滲透系數(shù)法，將試件持續(xù)24h處于恒壓1.2MPa狀態(tài)，將試件取出后劈裂為兩半，膀裂面底面等分10份并測量各個等分點處的滲水高度，該試塊的滲水高度取其十個等分點處滲水高度的平均值，該組試件的滲水高度取試塊滲水高度的平均值，最后利用達西定律測得其每組混凝土試件的滲透系數(shù)。具體操作步驟如下∶1）將養(yǎng)護到期的試件提前一天從養(yǎng)護池中取出并擦凈表面，把試件表面用鋼刷清理干凈，使其表面無明顯凸狀；2）將混凝土抗?jié)B儀調節(jié)至恒壓程序，將下限壓力值調節(jié)至1.2MPa，上限壓力值調節(jié)至1.3MPa；之后將1-6號閥門關閉，只打開0號閥門，待回流管中滴水成線后關閉0號閥門，打開1-6號閥門；3）利用上述密封方法將混凝土試件密封；4）當有試件出現(xiàn)滲水情況時立即關閉其相應的閥門，并記錄下當時的試驗時間，沒有出現(xiàn)滲水現(xiàn)象則等到24h后停止試驗；5）將試件利用實驗室千斤頂進行劈裂試驗，并記錄相應的滲水高度；6）利用達西定律得出其對應的混凝土滲透系數(shù)。（三）試驗的具體流程由于高強砼水灰比很低，試件內(nèi)部容易產(chǎn)生較大拉應力，對試件宜采取水中養(yǎng)護并對溫度進行控制?？箟簭姸仍囼炃皯谡Ｗ匀粭l件中存放幾天后進行，強度測試結果較為穩(wěn)定。將攪拌好的混凝土倒入，靜置24h以后對其進行拆模處理，同時做好混凝土養(yǎng)護工作。在養(yǎng)護混凝土時技術工作者需定期對其進行檢測，同時記錄抗壓設備顯示的數(shù)值。本研究中水泥、沙子、外加劑等用量如下表1所示：表1每立方米各材料的用量水泥Kg/m35-15mm碎石Kg/m315-25mm碎石Kg/m3砂子Kg/m3外加劑3504687027172.8(0.8%)（四）結果分析1不同水膠比下混凝土抗壓強度對比水膠比，即混凝土配制中，用水量與膠凝材料總量之比。在防水混凝土中水膠比是影響其抗?jié)B性能的主要因素。對于一些新興材料制備的混凝土，研究者也對于其抗?jié)B性能進行了較多的研究。有學者通過研究橡膠混凝土抗?jié)B性能發(fā)現(xiàn)，在相同粒徑條件下，隨著橡膠粒徑及橡膠總體含量的不斷增大，抗?jié)B性能不斷得到增強。也有學者得出了不同的結論，橡膠顆粒摻量為5%時了混凝土的抗?jié)B性能；凝土的滲透性受相互連接的毛細孔的影響，取決于水膠比；并提出了一種增加水與樣品接觸面積的新實驗方法，這種方法提供了較高的體積流量的水，并確保了樣品和設備電池之間的良好密封，精度高得多，測量更具代表性。表2水膠比及粉煤灰含量對混凝土抗壓強度的影響序號水膠比粉煤灰/%抗壓強度/Mpa坍落實測值（mm)7d28d49dA00.2833028.635.5238.7170A14525.732.534.1180A36022.129.733.31190A40.3093037.642.447.6185A54534.139.243.12195A66030.435.340.6180A70.4653043.357.468.9175A84539.947.760.3175a96034.141.653.61852不同粉煤灰摻量下混凝土抗壓強度對比粉煤灰是工程中常用的添加劑。工程理論和實踐證明，在混凝土中加入一定量的粉煤灰，可以有效地改善混凝土的和易性，增加混凝土的密實度，降低混凝土的含水量。防止大裂縫的發(fā)生，保證工程的順利施工和效率。在本實驗中，研究人員采用雙摻法分別添加30%、45%和60%的粉煤灰和減水劑，發(fā)現(xiàn)在一定水膠比的前提下。隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土的抗壓強度并不增加。粉煤灰摻量為30%時，抗壓強度最高。因此粉煤灰當然具有一定的混凝和強度提高作用。但在實際應用中，仍需充分控制粉煤灰的摻量，不要盲目增加粉煤灰的摻量，以免因摻量過大而引起的反應，影響混凝土的最終性能。3外加劑對混凝土抗壓強度的影響對混雜纖維混凝土進行抗?jié)B性能研究發(fā)現(xiàn)，纖維混凝土的抗氯離子滲透性與纖維總表面積之間存在線性相關，纖維總表面積越大，滲透性越差。制備聚合物浸漬混凝土、聚合物水泥混凝土以及聚合物膠結混凝土，使混凝土進入了使用有機無機復合膠結材和高分子有機膠結材的新階段。聚合物進入混凝土膠結料中，可大大提高混凝土的物理力學性能。研究發(fā)現(xiàn)碳纖維對混凝土的抗?jié)B結果影響明顯，但碳纖維長度對混凝土的抗?jié)B性沒有顯著影響?？偟膩碚f，各類纖維的摻入很好地抑制了混凝土的收縮，使得混凝土內(nèi)部更加致密，從而提高了混凝土的抗?jié)B性能，但對于纖維的長度、直徑、密度及摻入方式等還有待進一步研究。4試驗總結在試驗室配置符合要求的高強混凝土比較容易，而在整個施工過程中，穩(wěn)定質量水平較為困難。一些在普通情況下不太敏感的因素，在低水灰比情況下會變得相當敏感，這就要求在整個施工過程中必須注意各種條件、因素的變化，并且要根據(jù)變化，隨時調整配合比和各種工藝參數(shù)。本試驗以砂石、外加劑為定量因素，以用水量、水泥用量、粉煤灰用量為變量，研究水灰比、粉煤灰用量、外加劑對混凝土抗壓強度的影響。為了保證混凝土強度試驗結果的準確性，試驗中應科學規(guī)范混凝土試驗設備的使用，嚴格執(zhí)行試驗過程，并對相應的試驗結果進行有效分析。結果表明：當水灰比為0.456、粉煤灰摻量為30%時，混凝土抗壓強度最高；因此，在工程實踐中，應合理確定水灰比和粉煤灰摻量，科學應用添加劑，充分保證工程質量和效益，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。五、高強度水泥混凝土常見施工質量問題及控制建議（一）高強度水泥混凝土常見施工質量問題（1）施工過程不按相關規(guī)定。城市建設隊伍中的施工人員往往文化素質低，科學意識淡薄，工作經(jīng)驗少，自信心強。因此，施工人員在攪拌高強度混凝土時，也會與自己的工作經(jīng)驗成正比，導致高強度混凝土質量較差，無法保證整個建筑的質量，甚至影響居民的日常生活。根據(jù)具體規(guī)定，當?shù)乇O(jiān)理部門和施工隊監(jiān)理部門要按時、按量地對每一個施工步驟進行監(jiān)理。但由于施工時間短，施工周期往往過快，導致監(jiān)理部門的監(jiān)理效果不佳。高強度混凝土配合比復雜。科學家們將繼續(xù)完善混合尺度方案，以更好地提高其性能。施工單位的成本實際上增加了與此同時整個建筑的質量也受到了影響。（2）忽視指標參數(shù)。在高強度混凝土施工過程中，由于施工現(xiàn)場或測量工具的限制，工作人員無法保證高強度混凝土中每一種原材料的準確重量，所以不可能做到每一種比例。同時，由于施工單位的工作人員缺乏認識，只知道高強度混凝土具有高強度的特點，尤其是從源頭上提高鐵路混凝土的耐久性能變得十分重要。此外，混凝土的滲透性與鋼筋腐蝕、抗碳化、凍融能力有著密切聯(lián)系，是作為評價混凝土耐久性最重要的指標。因此在配制過程中只注重配合比而忽略其他配合比，最終會影響高強度混凝土的性能。（3）原材料選擇質量不佳。高強度混凝土涉及多種原材料。例如，為了防止裂縫，會使用高效減水劑；為了保證高強度混凝土的穩(wěn)定性，將采用水泥等水泥材料；為了進一步提高高強度混凝土的硬度，可以使用骨料。原材料問題主要體現(xiàn)在市場經(jīng)濟體制建立后，許多建筑企業(yè)未來增加收入，另一方面降低成本，從而在很多時候選擇質量較差的原材料。在這種理念的指導下，很多施工隊片面追求成本，忽視原材料的質量，導致高強度混凝土的性能下降。（二）高強度水泥混凝土施工質量問題控制建議（1）控制水的比例提高抗裂性。高強度混凝土比普通混凝土添加了更多的礦物和外加劑。一般來說，如果含水率高，容易出現(xiàn)裂縫，嚴重影響施工質量。一般而言，在飽和試件中若結冰處水分釋放壓力所遷移距離在不超過75-100μm時并不會形成破壞壓力，反之則會形成?？傊?，膠凝材料用量越大，出砂量越低。只有這樣才能充分保證高強度混凝土的流動性。（2）加入優(yōu)質水泥提高耐性。水泥是高強度混凝土的主要原料。水泥的質量在一定程度上影響高強度混凝土的粘結性能。通過加入優(yōu)質水泥能夠有效改善混凝土的密實性，顯著提高混凝土的抗侵蝕環(huán)境破壞的能力。因此，施工人員可以通過水灰比來提高水泥本身的粘結強度。一般來說，水的比例越低，水泥的粘結強度越低。同時，施工單位還應增加高強度混凝土的攪拌時間。高強度混凝土的快速、長期攪拌有利于空氣的排出，減少骨料與水泥之間的空氣，提高高強度混凝土的性能。（3）優(yōu)化骨料提高強度。隨著高層建筑的興起，建筑物對高強度混凝土的強度提出了更高的要求。在摻入混凝土中后與水泥水化產(chǎn)物反應迅速，有利于提高混凝土的強度并且使混凝土獲得較好的抗?jié)B、抗凍和抗硫酸鹽侵蝕等耐久性能其使用中也存在著一些負面問題，比如會引起混凝土拌和用水用量大幅增加、增大混凝土早期收縮、增加混凝土的黏聚性。（4）添加外加劑增強工作性。高強度混凝土是整個建筑的重要原材料，其流動性在一定程度上影響著施工進度與質量，因此，保障高強度混凝土的工作性是非常重要的可以嘗試采用無水石膏、超細礦渣粉和無水硫鋁酸鈣，并對摻防腐劑的混凝土耐久性。能顯著提高混凝土的抗氯離子滲透、硫酸鹽腐蝕和碳化能力。同時，其他研究也表明AS能有效促進水泥的水化作用，改善混凝土孔隙率進而提高混凝土的密實度，這全面提高混凝土的性能。六、結語高強度混凝土的推廣對社會和業(yè)主都有經(jīng)濟價值，但推廣初期的設計單位和施工單位往往要承擔更大的風險，甚至會因混凝土消耗量的減少而減少收入。因此，在新材料使用的早期階段，需要政策和價格支持。此外，根據(jù)工程實踐來看，以及傳統(tǒng)的混凝土設計更加高性能的混凝土能夠更好地提高其自身力學性能及防水能力，以使其達到地下建筑中的結構安全及防水要求，不僅提升了地下混凝土結構的使用壽命，而且大量減少了地下結構滲漏維修所帶來的經(jīng)濟費用，對于地下建筑的推廣應用具有重要的經(jīng)濟效益。為了促進高強度混凝土的發(fā)展，需要制定相應的建筑設計規(guī)范、原材料標準和性能測試方法?；炷聊途眯圆蛔悴粌H會影響工程的正常使用，過早終止結構的使用壽命，