沒想到(如何提高混凝土強度的措施)提高混凝土強度的措施?,
混凝土是一種非常重要的建筑材料,在工業與民用建筑、市政、國防建設中發揮著十分重要的作用。在混凝土生產質量控制過程中,試驗所得出的強度數據,很有可能出現數據不完全一致的“高、低”現象,可以稱其為具有一定的“波動性”。混凝土強度的數據波動比較小時,充分說明混凝土本身的質量比較穩定,生產控制水平較高;反之則說明混凝土自身的質量穩定性比較差。如果強度穩定,那么標準偏差就少,根據混凝土配制強度公式fcu,o≥fcu,k+1.645,配制混凝土時就可以適當降低配制強度,達到減少水泥用量,節約成本的目的。這里對混凝土配料所用的原料的選用、生產過程控制、標準試塊的制作與養護、試塊的破型等方面進行分析與控制,從而達到確保強度的穩定性。
1 混凝土原材料的質量控制1.1水泥的質量控制
水泥是生產混凝土最重要的原材料,水泥的質量狀況直接影響混凝土的質量。目前,大部分混凝土公司是采用硅酸鹽水泥或者是普通硅酸鹽水泥。在選用水泥時一定要優先選用日產5000T及以上的新型干法窯生產的水泥,其次要固定使用同一廠家同一品種的水泥,保持水泥膠砂強度的相對穩定性,這樣可以減少混凝土強度的波動。在選擇水泥品種時應優先選用硅酸鹽水泥(PII),因為硅酸鹽水泥在生產過程中摻的混合材較少,不同批次的混合材的活性是不同的,摻量越大對水泥的強度影響越大。不管用哪種水泥都必須嚴格按照相關標準的要求進行入場檢測,如安定性、標準稠度需水量、膠砂強度等。待其安定性與早期強度(3天后方可確定)合格之后,并根據回歸方程預測其28d強度發展趨勢,確認合格后方可使用。根據不同強度的水泥設計不同配方,不宜長期固定。另外要選用需水量少的水泥,水泥與外加劑的適應性要好。
1.2骨料的質量控制
生產混凝土有粗、細兩種骨料。粗骨料主要選用連續級配碎石,碎石的針片狀含量應小于10%。如果碎石的級配不好或針片狀含量太高就會影響混凝土的和易性和密實度,也會影響混凝土的強度。碎石中石粉的含量對混凝土的強度有比較大的影響。實際證明:碎石中石粉含量大時,單方混凝土的用水量會大增,坍落度損失會很大,混凝土的強度會降低。必須要增加水泥用量或加大外加劑摻量才能正常生產。細骨料一般為河砂。生產普通混凝土一般使用細度模數為2.5~2.8的中砂(泵送混凝土用砂通過0.3mm篩孔,顆粒不宜小于15%),太細的河砂用水量會變大,強度會變低,且容易收縮開裂,太粗會影響混凝土的和易性。由于河砂資源當前面臨著緊缺的現象,人工砂和山砂的使用日益增多。含泥量高的砂對混凝土的強度影響很大,含泥量越大,用水量也就越大。另外,砂含泥量大,外加劑的減水作用也受到很大的影響,最終會導致強度有很大的波動。因此,在骨料控制方面主要是控制碎石的石粉含量、顆粒級配、針片狀含量,砂的細度模數、含泥量等。
1.3粉煤灰的質量控制
從20世紀70年代開始,粉煤灰在混凝土行業已經有了廣泛的應用。人們利用粉煤灰來配制混凝土,是因為優質的粉煤灰對于混凝土的力學性能、耐久性能以及工作性能的提高是十分顯著的。首先是因為粉煤灰在摻入混凝土中可取代部分水泥,降低了生產成本;其次,粉煤灰的摻入使混凝土的和易性得到明顯改善,而且粉煤灰在混凝土中能夠與水泥的水化產物進行二次水化反應,從而使所配制出來的混凝土更致密,混凝土各項物理力學性能更優越。粉煤灰能夠提高混凝土的強度,是因為粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物,這些硅、鋁氧化物能夠與水泥的水化產物進行二次水化反應。粉煤灰的顆粒越細,能夠參與二次水化反應的界面增加了,因為粉煤灰單位重量的比表面積提高了。細度更小的粉煤灰在混凝土中能夠分散得更均勻,二次水化反應也更充分。齡期越長,反應越完全,混凝土越密實,混凝土強度也越高。因此,控制粉煤灰的細度是很重要的。需水量比是評定粉煤灰對混凝土強度貢獻的一個重要指標。需水量比與混凝土早期強度的相關性比比后期的強度相關性更高。需水量比越少說明粉煤灰的質量越好,能起到物理減水的作用。優質粉煤灰的作用還與其顆粒結構的形態有關。優質粉煤灰中含有70%以上的球狀玻璃體,這些球狀玻璃體表面減小了摩擦阻力,有效改善了混凝土的和易性。除此之外,一定程度上還能有效地降低混凝土的水化熱與收縮,同時還能夠增強混凝土的抗滲性與耐腐蝕性等多種性能。因此,在粉煤灰的質量控制方面主要是細度(篩余小于25%)、需水量比(小于105%)、燒失量(小于4%)、抗壓強度比(不小于70%),而且質量要穩定,一定要選用大廠的原狀粉煤灰。
1.4外加劑的質量控制
外加劑的主要作用是減少用水量、緩凝、增強,還能改善拌合物的性能,提高混凝土的耐久性。外加劑的減水率高,單方混凝土的用水量就可以降下來,可以有效的保證混凝土強度。新拌混凝土中一定量的氣泡可以起到軸承的作用,坍落度一般會增大,有利于泵送。硬化混凝土內均勻分布的細小孔隙,可以阻斷混凝土內部水分及有害物質的遷移,還可吸收混凝土受凍融時的壓力,從而提高抗滲能力和抗凍能力,但是含氣量太高就會影響強度。不同的外加劑對混凝土強度增長的作用是不同的,即抗壓強度比是有一定差異的。因此,對外加劑的的減水率、抗壓強度比、含氣量一定要嚴格控制,并保持相對的穩定。
2 混凝土生產過程質量控制提高混凝土強度的穩定性最重要的是生產過程控制,就算原材料再穩定,如果生產過程沒有控制好,強度還是不穩定的。在生產過程中因計量設備、原材料等方面的原因會產生一定的波動。生產控制主要從水灰比、坍落度、砂率三方面入手。理論配合比在試驗室做試配時強度不會有太大的偏差,但是生產過程就不一樣了,同一個配方生產的混凝土強度可能會相差很大。強度相差很大的原因是多方面的,與水泥的膠砂強度、粉煤灰的活性、取樣時的坍落度、生產時實際水灰比等都有關,但是最重的因素應該是水灰比的變化。實際生產過程中因水泥的需水量、砂的細度及含泥量、粉煤灰的需水量比、石粉含量、外加劑的減水率等變化會導致實際用水量的變化,從而引起強度的變化。在生產過程中控制水灰比是非常重要的。有條件的要建設封閉式砂、石堆場,避免因天氣變化而影響砂、石含水率。每班次檢測砂石含水率至少一次。生產控制所用的砂、石含水率要與實測值保持一致,如果兩者有較大的偏差時應及時分析原因。同時要對配合比進行調整,如增加水泥用量、增大外加劑摻量、調整砂率和粉煤灰的取代率等。為了控制生產成本,通常情況下是增加外加劑摻量提高減水率來控制水灰比。只要水灰比波動較少,那么強度不會有太大的波動。另一方面就是要嚴格控制混凝土的坍落度,取樣成型時的坍落度要在設計要求的范圍內。如果實際坍落度比設計坍落度小,強度就會高;如果實際坍落度比設計坍落度大,強度就可能會低。因此,在生產過程控制中,最重要的是控制水灰比和坍落度在設計要求的范圍內。最終將C20以下的強度標準差控制在小于3,C20~C40的強度標準差控制在小于3.5,C45及以上的強度標準差小于4。
3 標準試塊的制作與養護試塊的制作與養護對強度也有很大的影響。成型試塊所用試模一定要符合要求,不得有變形或開裂。根據混凝土拌合物的稠度確定混凝土的成型方法。取樣量應多于試驗所需量的1.5倍,且不能小于20L,成型前要翻拌均勻。坍落度不大于70mm的混凝土宜用振動臺振實。振動成型時將混凝土拌合物一次裝入試模,裝料時應用抹刀沿各試模壁插搗,并使混凝土拌合物高出試模口,振動時試模不得有任何跳動,振動應持續到表面出漿為止,不得過振。坍落度大于70mm的宜用搗棒人工搗實。成型時混凝土拌合物應分兩層裝入模內,每層的裝料厚度大致相等,插搗就應按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行,每層插搗次數在10000mm2截面內不得少于12次,插搗后應用橡皮錘輕輕敲擊試模四周。試塊成型后靜置1~2天后拆模,在拆模和搬運過程中應輕拿輕放,防止缺棱掉角而影響受力面積。試塊拆模后立即放入溫度為20±2℃、相對濕度為95%以上的標準養護室中養護。試塊應放在支架上,彼此間隔10~20mm,試件表面應保持潮濕,并不得被水直接沖淋。每天應至少記錄2次溫、濕度值。取樣一定要有代表性,如果坍落度、砂率等與設計要求有較大偏差時應舍棄重新取樣。
4 試塊的破型成型的試塊到齡期后就要進行試壓。試壓前要注意試件是否有破損,測量其受壓面的盡寸。根據試塊的強度等級選擇壓力機合適的量程(壓力峰值在壓力機量程的20%~80%之間),在試驗過程中應連續均勻地加荷。混凝土強度等級小于C30時,加荷速度取每秒鐘0.3~0.5MPa;混凝土強度等級大于等于C30小于C60時,加荷速度取每秒鐘0.5~0.8MPa;混凝土強度等級大于C60時,加荷速度取每秒鐘0.8~1.0MPa。當試件接近破壞開始急劇變形時,應停止調整試驗機油門直至破壞。確保試驗結果的準確性。
5 加強統計分析每月將各強度等級混凝土28d抗壓強度結果進行分類統計匯總,了解各等級混凝土強度的最大值、最小值、平均值、標準偏差等。根據統計結果分析存在偏差的原因,并制定必要的措施進行改善,并不斷提高混凝土強度的穩定性。
6 結語綜上所述,提高混凝土強度穩定性在預拌混凝土生產中具有十分重要的作用和地位,一方面代表了一個公司的質量控制水平,另一方面可以降低消耗。由此可見,必須加強對混凝土強度穩定性問題的重視,并通過一系列的方法和手段進行嚴格的控制,為混凝土工程建設質量奠定堅實的基礎,以便取得更好的發展前景。
來源: 基業長青
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