混凝土原材料及拌合物试验的探究

王磊

摘要：在工程项目施工中，混凝土是十分重要的原材料，混凝土原材料质量以及配合比设计的合理性会在很大程度上影响混凝土的使用性能。混凝土的主要原材料有水泥、砂、水、外加剂等等，在混凝土制备前，首先需要结合工程建设实际情况选择施工原材料，并对原材料进行严格的试验检测，然后再进行混凝土配合比试验，选择最符合工程建设需要的配合比方案，保证混凝土的塌落度、强度等符合工程建设要求，这样才能有效提高施工质量。

关键词：混凝土；原材料；拌合物试验

1工程概况

某桥梁工程长度为1120m，在主桥施工中，采用C60混凝土施工材料。根据环境条件和工程特点，该工程所处环境为化学侵蚀环境H2，即水胶比≤0.45，胶凝材料用量≥320kg/m3，抗蚀系数＞0.8。该工程设计使用年限为100年，56d电通量＜1000C，设计施工扩展度为700±50mm，含气量2~4%。

2主要原材料试验

2.1水泥检测

水泥其实就是将一定比例的砂石混合在一起的一种黏合剂，其对整个建筑工程的稳固性、安全性具有非常重要的影响，目前在建筑工程中经常会使用到的水泥检测技术主要包括以下几种：第一，对不同品种或等级的水泥进行一定混凝土试配试验，利用每一种水泥不同特性做出相同强度等级和工作性的的混凝土，然后对比各种混凝土的质量、性价比来选定最终使用的水泥厂家、品种、等级。第二，要做好进厂水泥的取样和标识工作，对进厂的每一批水泥都要抽样检测并按照国家有关标准规范的规定留取一定数量的样品并保存一定时间，在该批水泥质量出现问题时可以溯源追究。

2.2砂检验

建筑混凝土选择砂的时候需要优先选用细度模数为2.3至3.0的中砂，含泥量和泥块含量应根据标准规范的规定，符合对应混凝土的强度等级的要求，需要注意的是有抗冻、抗渗等特殊要求的混凝土所用的砂的含泥量和泥块含量的控制值不同于普通混凝土用砂的控制值（控制值较普通混凝土要严）。此外，对于砂的级配一定要注意通过0.315mm筛孔的量不少于15%，这对混凝土的可泵性影响很大，这个值过低容易堵泵并造成混凝土保水性差、易泌水。由于部分地区天然砂资源枯竭，一些地方大量使用混合砂（天然砂与机制砂按一定比例混合的砂）或全部使用机制砂。选用混合砂要注意两种砂不管何种比例掺加都不得超过掺加单一一种砂的含泥量和泥块含量限制值。

2.3粉煤灰检验

粉煤灰会因为产地和厂家的不同而存在一定的差异性，在具体工程当中，不同强度等级的混凝土对于粉煤灰的质量有着不同的要求。这就要求在对粉煤灰进行检测的时候，应该严格按照相关的规定和标准来进行。粉煤灰的检测项目中比较重要的是对其烧失量的测定，因为烧失量对粉煤灰的质量分级及对外加剂与胶凝材料的适应性有显著影响。对粉煤灰的检测要注意区分F类和C类粉煤灰的区别，不光要从颜色区分，还要结合烧失量、活性、安定性、游离氧化钙含量等试验数据进行区别，必要时还要进行混凝土配合比试验。由于现在对环保要求越来越严格，很多电厂对粉煤灰排放进行脱硫、脱硝处理，脱硫灰和脱硝灰一般不能用于混凝土的制备，它会带来缓凝、早期强度下降等质量问题，因此在粉煤灰的日常检测中要注意区分，可以从颜色、手感做起，一旦发现异常则进行定性试验并立即停止该批粉煤灰的使用。

2.4外加剂选择

外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择，通过试验及技术经济比较确定。严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。掺外加剂混凝土所用水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，并应检验外加剂与水泥的适应性，符合要求方可使用。试配掺外加剂的混凝土时，应采用工程使用的原材料，检测项目应根据设计及施工要求确定，检测条件应与施工条件相同，当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变化时，应再进行试配试验。

3配合比确定及试验结果

确定理论配合比：经过原材料及其不同掺量对比试验，选定粉煤灰掺量为10%，砂率为42%，膨胀剂掺量为8%，减水剂掺量为1.6%，水胶比为0.27，结合工程实际，通过设计选定理论配合比如表1

试验结果：依据规范，将水胶比浮动0.02做三个配合比，对混凝土拌合物的塌落度和强度进行统计。由试验结果可知，该混凝土具有良好的工作性能：初始坍落度为240mm，扩展度达到700mm，3h后坍落度仍达220mm以上。混凝土硬化后强度发展很快，3d抗压强度达设计标号的94%，28d强度达到设计标号115%，完全满足钢筋混凝土设计强度要求。

4混凝土原材料及拌合物配比对质量的影响

4.1水泥品种与用量

矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩小，快硬水泥收缩较大，矿渣水泥及粉煤灰水泥水化热比普通水泥低，故应根据结构物厚度选择水泥品种。重大工程应进行水化热及收缩试验再进行选择。水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆量越大，坍落度越大，收缩越大。用量较少的中低强度等级水泥，大部分收缩完成时间约为1年。水泥用量较大，强度等级较高的混凝土约为2年，混凝土最终收缩完成时间约为20年。在对水泥建材进行选择之时应该考虑的重点问题为最大限度降低混凝土水化热的产出量，实现维护混凝土恒定温度的目标，此时混凝土裂缝不会在温度应力作用下形成。

4.2水灰比

增大水灰比和单位用水量可减少混凝土的塑性初裂蒸发率和总蒸发率，有利于混凝土抵抗早期塑性收缩裂缝，反之，低水灰比是不利的。一般当水灰比降低到0.40以下时，混凝土的抗裂能力显著降低，出现早期塑性开裂的风险会加大，因此，在配置混凝土时，不要追求过低的水灰比，而是要在满足强度设计要求的情况下，选择合适的水灰比。

4.3砂率

砂率值的是依照混凝土拌合物的坍落度、粘聚性以及含水性进行设定。若砂率值设置缺乏合理性，混凝土搅拌物就会出现离析与泌水现象，同时在混凝土成型振捣环节中也会出现离析现象，混凝土表皮水分含量过多，造成一定量粗骨料滞留在结构物底端这一问题出现，此时混凝土表皮就会出现干缩裂缝。此外在砂率值过大的情况下，混凝土结构中就会出现冗余的砂浆，此时混凝土弹性模量有所降低，结构体在承受建筑重力环节上愈显力不从心，局部开裂现象由此衍生出来。

4.4外加剂用量

为了做好混凝土配合比，事先规划好外加剂用量是基础。基于外加剂质量优劣程度与混凝土质量高低息息相关，例如会降低其使用性能，甚至使混凝土结构报废问题出现等实况，科学的选择外加剂是极为必要的。例如减水剂在应用过程中减水效率意外提升会使混凝土中自由水含量大幅度增加，此时拌合物的坍落度增大，泌水离析现象极易出现，强度质量大幅度降低，冗余的水分自行从混凝土表面渗出，使混凝土表面出现干缩裂缝。

出现膨胀现象。

结束语

总之，随着人们对建筑工程质量要求的不断提升，对于混凝土原材料质量标准的要求也越来越严格，因此混凝土生产和施工单位对此必须有足够的重视，运用各种检测技术控制好混凝土原材料的质量，确保混凝土结构的安全性，对国家和人民的生命和财产安全做出不懈的努力。

参考文献：

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