混凝土原材料及拌合物试验的探究

林明

中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江 衢州 324400

近年来建筑工程呈不断增长趋势，建筑行业竞争愈发激烈，为保持企业竞争能力，建筑企业对建筑工程的质量的要求也越来越高。作为建筑工程的基础组成部分之一，混凝土的性能将直接影响整体工程质量，因此对混凝土的原材料及其拌合物通过实验检测其性能对确保工程质量具有重要意义。

1 工程概述

现有某桥梁工程长度1100m，化学侵蚀环境为H2，考虑到工程特点与环境条件，主桥施工材料为C60混凝土，胶凝材料使用量为320kg/m3，水胶比0.45及以下，以确保抗蚀系数在0.8以上。该工程预计使用期限100年，设计含气量2%～4%，扩展度（700±50）mm，56d电通量在10000C以下。

2 混凝土原材料实验

混凝土原材料实验主要是检测水泥的性能。依照同厂家、同强度等级、同品种、同批号且连续进场的原则，散装水泥以500t以内为一个检验批，袋装水泥以200t以内为一个检验批，每个检验批的抽样次数至少1次以上。取样方法严格按照国家规定进行取样，并检验各项进场材料。散装水泥取样时，从3个以上车罐中选取等量水泥并进行搅拌，按照标准流程进行搅拌以确保搅拌均匀，搅拌完成后选取12kg以上水泥作为送检样品；袋装水泥的取样为在袋装水泥料场进行取样，选取20个以上水泥袋，从袋中取等量样品按照标准流程进行搅拌以确保搅拌均匀，搅拌完成后选取12kg以上水泥作为送检样品。部分用于对承重结构、强度等级提出一定要求的部位的水泥，使用前进行二次检查并提交检测报告，二次检查主要包括安定性、凝结时间与胶砂强度等[1]。

2.1 粗骨料的检验

出于减少水泥使用量以尽可能减少工程成本的目的，常采用在确保骨料满足国家相关标准的前提下选用尽可能大的粒径的骨料。泵送混凝土时，泵送高度50m以下时，卵石的最大粒径与输送管的内径比应控制在1：2.5，碎石的最大粒径与输送管的内径比应控制在1：3；当泵送高度为50-100m时，卵石的最大粒径与输送管的内径比应控制在1：4，碎石的最大粒径与输送管的内径比应控制在1：5；混凝土实心板的骨料的最大粒径不宜大于40mm在，且其粒径不应大于实心板厚度的1/3；混凝土使用的粗骨料的最大粒径应控制在钢筋净间距的3/4，且最大粒径应控制在结构截面最小尺寸的1/4内。

除检测骨料、卵石的最大粒径外，还应检测粗骨料中有害物质、泥块含量、石中含泥量等以确保粗骨料符合相关标准。粗骨料中常含有针片状颗粒，针片状颗粒具有较高脆性，极易折断，含量过高会降低混凝土的硬化强度与和易性；石子的坚固性影响拌合物的耐久性，要求混凝土的坚固性应与粗骨料的坚固性相匹配，因此需检测粗骨料中石子的坚固性，可以从石子的压碎指标、抗压强度等方面进行检测以确保原材料及拌合物达标；除此之外，还需对粗骨料的骨料反应、含水状态、孔隙率、堆积密度与表观密度等进行检测。

2.2 砂的检验

常将Ⅰ区级配的砂视为粗砂，粗砂的拌合物保水性能不佳；Ⅱ区的砂称为中砂，中砂级配良好，粗细适当，应优先选用；Ⅲ区则属于细沙，细沙的拌合物粘聚性、保水性能均较为理想，但具有干缩大，耗费水泥量大的缺点，同时拌合物常有细小裂隙产生而降低混凝土的耐久度。砂级配不当时，可通过人工掺配进行改善，过细的适当添加粗砂，过粗的通过筛子过滤。砂主要检查筛分析，对天然砂则进行泥块含量、含泥量的检查；对人工砂进行压碎指标与石粉含量的检查，检查不合格时，重新取样并加倍复检，仍不合格的则为砂质量不佳。

2.3 外加剂

外加剂的选择应以环境污染小、对人体危害小的原则进行选取。进行检测时，以生产厂家提供数据为依据结合工程实际，经实验进行配比确定

2.4 煤粉灰的检验

一般而言，设计强度等级在C30及以上的无筋粉煤灰混凝土不使用Ⅲ级粉煤灰；C30级以上的钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土可使用低一等级的粉煤灰。进行粉煤灰检验时，应确保其检验结果达到施工标准，对任一项不达标的，需重新取样并复检，仍不合格的给予降级处理，不满足国家规定的为不合格。

3 配比实验与结果

3.1 确定材料配比

经原材料的实验与不同配比的对比实验，决定选取砂率42.0%，粉煤灰10.0%，减水剂1.6%，膨胀剂8.0%，水胶比0.27，具体如表1。

表1 混凝土原材料理论配比（kg/m3）

3.2 实验方法与结果

以相关规范为依据，按照水胶比上下浮动0.02为对照比，对比混凝土强度与坍落度。从表2可见预先设计的配比为最佳配比。具体见表2。

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4 结束语

工程项目的施工离不开混凝土的使用，混凝土的性能则由混凝土构成材料的质量与构成材料的配比决定。混凝土的主要构成材料包括外加剂、水、砂、水泥等，任一项质量不达标都会影响混凝土的性能，因此选择混凝土原材料时，需结合工程实际严格检测原材料以确保原材料质量达标。原材料质量达标后，还需进行一系列配比实验选取最佳配比方案，从而确保混凝土的强度、坍落度等达到工程要求，确保工程质量达标。