细集料含泥量对C30 混凝土抗压强度及抗渗性能影响研究

2019-06-05 09:47沈士杰
广东建材 2019年5期
关键词:含泥量抗渗性能指标

沈士杰

(广东裕恒工程检测技术有限责任公司)

1 引言

混凝土作为目前应用最广,用量最大的建筑材料,在各类建筑中得到了广泛应用。由于其价格便宜,可塑性强,基本上成为各类建筑的首选材料。但由于天然细集料河沙的日益枯竭,各大河流均不得任意采取河沙,那么含泥量更高的山砂或者氯离子很高的海沙将得到更广泛的应用。砂子中的含泥量作为混凝土的一种有害成分,应当考虑其对混凝土强度及耐久性的影响,本文主要通过试配C30 混凝土,对比掺入不同含泥量的混凝土的差异,研究细集料含泥量对混凝土强度及耐久性的影响。

2 原材料

水泥:选用广州石井水泥公司生产的P.O42.5R 水泥,其主要性能指标如表1 所示, 均符合标准G B 175-2007[1]的技术要求。

表1 水泥物理性能指标

粉煤灰:选用黄埔电厂F 类II 级灰,主要性能指标如表2 所示,均符合标准G B/T 1596-2017[2]的技术要求。

表2 粉煤灰主要性能指标

碎石:选用5~31.5mm 连续级配碎石,其主要性能指标如表3 所示,均符合标准J G J 52-2006[3]的技术要求。

表3 碎石主要性能指标

砂:选用西江中砂,其主要性能指标如表4 所示,符合标准J G J 52-2006[3]的技术要求。

表4 砂的主要性能指标

外加剂:选用广州市建筑科学研究院标准型高性能减水剂,其主要性能指标如表5 所示,可以看出该减水剂各项指标均满足G B 8076-2008[4]的要求。

表5 高性能减水剂主要性能指标

3 试验部分

3.1 混凝土配合比选取

根据J G J 55-2011[5],C30 标准差取5.0M P a,设计强度取30+5×1.645=38.2M P a。根据鲍罗米公式,并进行试配修正,分别算出了水泥、砂石、水、外加剂用量,具体用量如表6 所示。通过将砂进行洗净后,再按配比进行掺入泥粉,通过试配,来研究含泥量对混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。

表6 含泥量不同的混凝土配合比

3.2 细集料对C30 混凝土抗压强度的影响

混凝土作为承重性材料,抗压强度是其最基本和最重要的参数,因此需对其抗压强度进行测试。掺入泥粉后,在其他原材料完全一样的情况下,通过混凝土试配,得出了试配抗压强度结果,具体情况如表7 所示。

表7 含泥量不同的C30 混凝土试配结果

可以看出,含泥量对C30 混凝土强度还是有很明显的影响,随着含泥量的增加,混凝土7d 和28d 抗压强度不断降低。将抗压强度做成折线图,如图1 所示。

由图1 可以看出,随着含泥量的不断增加,混凝土抗压强度不断降低,当含泥量达到2%时,C30 混凝土抗压强度未到达设计值的38.2M P a。这是因为含泥量属于混凝土拌合物中的有害成分,它会影响水泥水化产物和骨料间的粘结界面。而对于低标号的C30 混凝土而言,粘结界面是属于混凝土各组成中的薄弱环节,它的强度直接决定了混凝土的强度。因此,配制C30 混凝土时,含泥量不宜超过1%。

图1 C30 混凝土抗压强度与含泥量关系图

3.3 细集料含泥量对混凝土抗渗性能的影响

混凝土抗渗性能是常用的混凝土耐久性指标,它能够反映混凝土的抵抗外界侵蚀介质的能力,最常做的是水压力法,水压法分为渗水高度法和逐级加压法。G B/T50082-2009[6]规定了渗水高度法和逐级加压法的测试方法。

本文采用渗水高度法和逐级加压法进行测试,研究含泥量对混凝土抗渗性能的影响。测试结果如表8 所示。

表8 含泥量不同的C30 混凝土抗渗性能

通过表8,可以看出,细集料含泥量是对C30 混凝土抗渗性能存在不利影响的,随着含泥量的增加,混凝土抗渗能力逐渐变差,具体表现在渗水高度不断增加,而抗渗压力不断降低。这是因为随着含泥量的增加,水化产物致密性降低,同时胶凝材料水泥水化产物与骨料界面也变得更加薄弱,粘结变差,容易渗水。同时,也可以看出,逐级加压法主要反映了混凝土抗渗等级,在抗渗等级一样时,区分不出抗渗性能的差异。而渗水高度法则更加直观,能够清晰看出抗渗深度的大小。但由于逐级加压法对混凝土抗渗进行分级,同时也更便于操作,因此得到了更广泛的应用。当细集料含泥量达到1.0%时,混凝土抗渗等级下降明显。因此,建议对抗渗要求高的工程部位,控制混凝土细集料含泥量或提高混凝土标号。

4 结论

通过混凝土试配试验,可以得出以下结论:

⑴细集料含泥量对C30 混凝土抗压强度有不利影响,随着含泥量增加,混凝土抗压强度不断降低,建议含泥量不宜超过1.0%。

⑵细集料含泥量对C30 混凝土抗渗性能有不利影响,随着含泥量增加,混凝土抗渗性能不断变差,对于抗渗性能要求高的工程部位,应严格控制细集料含泥量或提高混凝土标号。●

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