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砂細(xì)度及砂率對混凝土強(qiáng)度及外加劑摻量的影響研究

2021-04-19 11:45 / 查看:2252
砂細(xì)度及砂率對混凝土強(qiáng)度及外加劑摻量的影響研究
1 試驗(yàn)配合比

本次采用C30配合比、3個砂率進(jìn)行了試驗(yàn),3個砂率分別是43%、45%、47%,砂細(xì)度模數(shù)采用3.1、2.9、2.7、2.5、2.3、2.1、1.9、及1.7八個級別,試驗(yàn)是使混凝土初始坍落度達(dá)到(210±10)mm時聚羧酸高性能減水劑的摻量及其3、7、28、56d的強(qiáng)度。3個砂率的基礎(chǔ)配合比如表1所示。

2試驗(yàn)結(jié)果及分析

 

2.1 不同砂率及砂細(xì)度模數(shù)下聚羧酸摻量的變化如表2、圖1。

從表2圖1可以看出,在相同砂率下要達(dá)到(210±10)mm的坍落度,隨著砂細(xì)度模數(shù)的減小,聚羧酸減高性能水劑的摻量逐步增大;而在砂細(xì)度相同時,隨著砂率的增加,減水劑摻量增大,當(dāng)砂為粗砂時,減水劑隨砂率增加的幅度較小,而當(dāng)砂為細(xì)砂時,減水劑隨砂率增加的幅度加大。這是因?yàn)殡S著每方混凝土中砂增多或砂變細(xì),砂的比表面積增大,則需水量增加,因試驗(yàn)是保持相同水膠比和相近坍落度進(jìn)行的,所以隨著砂率增加或砂細(xì)度模數(shù)的降低,減水劑摻量增加。

 

2.2 不同砂率及砂細(xì)度模數(shù)下混凝土28d強(qiáng)度的變化如表3、圖2。

從圖2、表3可以看出,在相同砂細(xì)度模數(shù)下,混凝土的28d強(qiáng)度均是隨砂率的增加而降低的,從堆積與填充角度分析,說明43%的砂率填充密實(shí)度比45%及47%要密實(shí),過高的砂率對混凝土強(qiáng)度不利,所以在用水量和膠凝材料用量一定的情況下應(yīng)通過試驗(yàn)確定合理的砂率值,合理的砂率不但能使混凝土流動性、泵送性能良好,而且可使混凝土的空隙率最小,密實(shí)度最大,從而提高混凝土強(qiáng)度以及混凝土的抗?jié)B性、耐久性等長期性能;而在相同的砂率下,混凝土的強(qiáng)度最高值并未出現(xiàn)在細(xì)度模數(shù)3.1的最粗砂上,比較高的強(qiáng)度集中在細(xì)度模數(shù)2.5~2.9的中粗砂上,這是因?yàn)榛炷潦嵌嘣膹?fù)合體系,砂石料構(gòu)成其骨架,砂是用來填充石子所形成的空隙的,而細(xì)度模數(shù)超過3.0的砂因粗顆粒過多無法達(dá)緊密填充。本次試驗(yàn)除了測試28d的強(qiáng)度,還做了3d、7d、56d的強(qiáng)度試驗(yàn),這些齡期的強(qiáng)度規(guī)律與28d的相近,從強(qiáng)度的后期增幅來看,中粗砂的后期強(qiáng)度增長幅度較細(xì)砂要大,不管是從混凝土早期強(qiáng)度還是后期強(qiáng)度來看,混凝土用砂細(xì)度模數(shù)不應(yīng)低于2.1。

2.3 混凝土放置3h后加減水劑的試驗(yàn)

 

本次還對放置了3h的混凝土進(jìn)行了加聚羧酸減水劑的試驗(yàn),混凝土在放置3h后坍落度已初始的210mm降至50mm~100mm但尚未達(dá)到初凝,加聚羧酸減水劑攪拌使混凝土坍落度重新達(dá)到210mm左右,減水劑添加量為膠凝材料的0.2%~0.4%,其28d強(qiáng)度如表4及圖3。

從圖3表4可以看出,其強(qiáng)度變化趨勢與新拌混凝土硬化后的強(qiáng)度變化趨勢基本一致,另外放置3h再加聚羧酸減水劑的混凝土強(qiáng)度比新拌混凝土硬化后的強(qiáng)度均有所提高,這是因?yàn)樗终舭l(fā)造成水膠比有所降低的緣故,當(dāng)然這是在混凝土加減水劑后攪拌均勻的情況下才會是這樣。這個試驗(yàn)對生產(chǎn)的意義是:如果實(shí)際供貨過程中出現(xiàn)攪拌車在現(xiàn)場等待時間過長,混凝土坍落度變小不好泵送但尚未初凝的情況下,不要向攪拌車內(nèi)加水,而是通過計(jì)算加入適量的減水劑,然后采用快檔旋轉(zhuǎn)攪拌罐將混凝土攪拌均勻后再進(jìn)行泵送施工。

 

3結(jié)論

(1)為保持相同水膠比及相近坍落度,砂率增大或砂變細(xì)應(yīng)適當(dāng)增加減水劑用量。

(2)在用水量和膠凝材料用量一定的情況下應(yīng)通過試驗(yàn)確定合理砂率,最好使用中粗砂配制混凝土。

 

(3)實(shí)際供貨過程中如果出現(xiàn)攪拌車在現(xiàn)場等待時間過長,混凝土坍落度變小不好泵送但尚未初凝的情況不要向攪拌車內(nèi)加水,而是通過計(jì)算加入適量的外加劑,然后采用快檔旋轉(zhuǎn)攪拌罐將混凝土攪拌均勻后再進(jìn)行泵送施工。