【混凝土配合比實(shí)驗(yàn)研究6200字（論文）】

混凝土配合比實(shí)驗(yàn)研究目錄TOC\o"1-2"\h\u11341一、引言 424739二、高強(qiáng)度水泥混凝土的主要特點(diǎn) 421012三、高強(qiáng)度水泥混凝土配比實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的必要性 426195四、高強(qiáng)度水泥混凝土配比實(shí)驗(yàn)檢測(cè) 529709（一）材料準(zhǔn)備 57916（二）試驗(yàn)所需設(shè)備 518392（三）試驗(yàn)的具體流程 58047（四）結(jié)果分析 529896五、高強(qiáng)度水泥混凝土常見施工質(zhì)量問題及控制建議 79937（一）高強(qiáng)度水泥混凝土常見施工質(zhì)量問題 726411（二）高強(qiáng)度水泥混凝土施工質(zhì)量問題控制建議 77340六、結(jié)語(yǔ) 927308參考文獻(xiàn) 10一、引言作為一種多相材料，混凝土復(fù)雜的組成導(dǎo)致了其復(fù)雜的性質(zhì)。過向再生混凝土中加入不同功能型材料，提高其自身力學(xué)性能及防水能力，以使其達(dá)到地下建筑中的結(jié)構(gòu)安全及防水要求，不僅提升了地下混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，而且大量減少了地下結(jié)構(gòu)滲漏維修所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，對(duì)于再生混凝土在地下建筑的推廣應(yīng)用具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，要生產(chǎn)一種特定的、密實(shí)的、均勻優(yōu)質(zhì)而又經(jīng)濟(jì)的混凝土則需要高超的知識(shí)和技能，因此對(duì)于混凝土配合比的研究具有重要的實(shí)踐意義。二、高強(qiáng)度水泥混凝土的主要特點(diǎn)高強(qiáng)度混凝土的概念最早出現(xiàn)在1990年美國(guó)NIST的第一屆高強(qiáng)度混凝土討論會(huì)，該討論會(huì)將其定義為具有所要求性能和勻質(zhì)性的混凝土。即要求具備高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性。不同行業(yè)出于工程應(yīng)用背景、目的需求等方面的不同，對(duì)HPC的具體定義提出了不同解釋，并對(duì)其性能要求各有側(cè)重，但各國(guó)對(duì)于高性能混凝土應(yīng)具有高的耐久性能和良好的工作性能及體積穩(wěn)定性達(dá)成了一致的共識(shí)。高強(qiáng)度混凝土憑借其環(huán)境適用性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、可塑性好等特點(diǎn)，在工程建設(shè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。三、高強(qiáng)度水泥混凝土配比實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的必要性通過對(duì)高強(qiáng)水泥混凝土不同配合比的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果的分析，可以提高高強(qiáng)水泥混凝土的利用率和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。水泥的質(zhì)量在一定程度上影響高強(qiáng)度混凝土的粘結(jié)性能。通過加入優(yōu)質(zhì)水泥能夠有效改善混凝土的密實(shí)性，顯著提高混凝土的抗侵蝕環(huán)境破壞的能力。一般對(duì)于具有高強(qiáng)度、高耐久性能和高工作性能的混凝土被稱為高強(qiáng)度混凝土，能夠滿足這些特定的性能使用要求。向水泥中加水也是一種黏合劑，可以用來(lái)制造集料和其他礦物。因此，施工人員可以通過水灰比來(lái)提高水泥本身的粘結(jié)強(qiáng)度。再生骨料中的舊砂漿存在孔隙、微裂縫等初始缺陷，對(duì)混凝土的力學(xué)性能和耐久性產(chǎn)生不利影響。也有許多同類型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加硅灰、粉煤灰、鋼纖維、玄武巖纖維和各種內(nèi)部養(yǎng)護(hù)材料等功能材料，可在一定程度上減少甚至消除再生骨料的不良影響。在此過程中試驗(yàn)員應(yīng)不斷調(diào)整水泥配合比，以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工強(qiáng)度?？傊邚?qiáng)混凝土是混凝土技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，它可以提高耐久性，減少許多基礎(chǔ)設(shè)施的投資。四、高強(qiáng)度水泥混凝土配比實(shí)驗(yàn)檢測(cè)（一）材料準(zhǔn)備配制高強(qiáng)混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對(duì)本地區(qū)所能得到的所有原材料進(jìn)行優(yōu)選。除有較好的性能指標(biāo)外，還必須質(zhì)量穩(wěn)定，即在一定時(shí)期內(nèi)主要性能沒有太大的波動(dòng)。主要材料有水泥、外加劑、拌和水。其中拌合水主要指的是淡水，該淡水符合混凝土拌和水的相關(guān)指標(biāo)和要求。在這其中水泥相關(guān)性能檢測(cè)有：細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度等。（二）試驗(yàn)所需設(shè)備混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)備、混凝土攪拌設(shè)備。（三）檢測(cè)內(nèi)容1混凝土基本力學(xué)性能測(cè)試根據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）和ASTMC39M-12參考，其混凝土抗壓強(qiáng)度加載方案為∶當(dāng)混凝土立方體試塊強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)，加載速度為0.6MPa/s；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60時(shí)，其加載速度為0.8MPa/s。根據(jù)與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)相關(guān)聯(lián)的微機(jī)操作，可得出混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。2混凝土抗?jié)B性能測(cè)試根據(jù)本文中前文對(duì)混凝土抗?jié)B性能測(cè)試方法的介紹以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件，本試驗(yàn)選用了透水法中的滲水高度法及滲透系數(shù)法來(lái)評(píng)定混凝土的抗?jié)B性能。但在混凝土抗?jié)B試驗(yàn)環(huán)節(jié)中，對(duì)混凝土試件進(jìn)行良好的密封是影響其試驗(yàn)過程及結(jié)果的重要因素，因此對(duì)于試件的密封方法要結(jié)合選用的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行仔細(xì)斟酌，選取適合本試驗(yàn)的混凝土試件密封方法。胡現(xiàn)良在鐵尾礦砂混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)研究中根據(jù)密封材料的不同，將密封方法分為四種，并測(cè)試了各種密封方法的效果，最后的出生料帶和密封膏的組合在混凝土抗水滲透性試驗(yàn)中達(dá)到的密封效果最優(yōu)。但在使用這種方法進(jìn)行混凝土抗?jié)B試件的密封時(shí)發(fā)現(xiàn)生料帶在混凝土抗?jié)B試件壓入試模的過程中比較容易被擠出，導(dǎo)致需要將試件進(jìn)行反復(fù)的壓入與壓出，增大了破壞混凝土抗?jié)B試件的可能性，使得試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。因此本試驗(yàn)通過綜合各類密封方法的利弊之后選用了橡皮筋和密封膏的組合方法，該方法的具體操作步驟如下∶1）密封膏采用黃油與水泥拌合物質(zhì)量約1∶1混合，將其調(diào)勻；2）將試件側(cè)面的1/4、2/4及3/4處各套一根橡皮筋（注意將橡皮筋的圓面朝外，使其內(nèi)側(cè)平面與試件側(cè)面緊密貼合）;3）再將試件側(cè)面涂抹密封膏2mm左右，涂抹均勻；4）最后將試件壓入試模內(nèi)。本次混凝土抗?jié)B試驗(yàn)均采用了此密封方法，從結(jié)果來(lái)看此方法操作簡(jiǎn)便且密封效果良好。本試驗(yàn)中混凝土抗?jié)B試驗(yàn)采用了滲水高度法及滲透系數(shù)法，將試件持續(xù)24h處于恒壓1.2MPa狀態(tài)，將試件取出后劈裂為兩半，膀裂面底面等分10份并測(cè)量各個(gè)等分點(diǎn)處的滲水高度，該試塊的滲水高度取其十個(gè)等分點(diǎn)處滲水高度的平均值，該組試件的滲水高度取試塊滲水高度的平均值，最后利用達(dá)西定律測(cè)得其每組混凝土試件的滲透系數(shù)。具體操作步驟如下∶1）將養(yǎng)護(hù)到期的試件提前一天從養(yǎng)護(hù)池中取出并擦凈表面，把試件表面用鋼刷清理干凈，使其表面無(wú)明顯凸?fàn)睿?）將混凝土抗?jié)B儀調(diào)節(jié)至恒壓程序，將下限壓力值調(diào)節(jié)至1.2MPa，上限壓力值調(diào)節(jié)至1.3MPa；之后將1-6號(hào)閥門關(guān)閉，只打開0號(hào)閥門，待回流管中滴水成線后關(guān)閉0號(hào)閥門，打開1-6號(hào)閥門；3）利用上述密封方法將混凝土試件密封；4）當(dāng)有試件出現(xiàn)滲水情況時(shí)立即關(guān)閉其相應(yīng)的閥門，并記錄下當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間，沒有出現(xiàn)滲水現(xiàn)象則等到24h后停止試驗(yàn)；5）將試件利用實(shí)驗(yàn)室千斤頂進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，并記錄相應(yīng)的滲水高度；6）利用達(dá)西定律得出其對(duì)應(yīng)的混凝土滲透系數(shù)。（三）試驗(yàn)的具體流程由于高強(qiáng)砼水灰比很低，試件內(nèi)部容易產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，對(duì)試件宜采取水中養(yǎng)護(hù)并對(duì)溫度進(jìn)行控制?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)前應(yīng)在正常自然條件中存放幾天后進(jìn)行，強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果較為穩(wěn)定。將攪拌好的混凝土倒入，靜置24h以后對(duì)其進(jìn)行拆模處理，同時(shí)做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作。在養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r技術(shù)工作者需定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)記錄抗壓設(shè)備顯示的數(shù)值。本研究中水泥、沙子、外加劑等用量如下表1所示：表1每立方米各材料的用量水泥Kg/m35-15mm碎石Kg/m315-25mm碎石Kg/m3砂子Kg/m3外加劑3504687027172.8(0.8%)（四）結(jié)果分析1不同水膠比下混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比水膠比，即混凝土配制中，用水量與膠凝材料總量之比。在防水混凝土中水膠比是影響其抗?jié)B性能的主要因素。對(duì)于一些新興材料制備的混凝土，研究者也對(duì)于其抗?jié)B性能進(jìn)行了較多的研究。有學(xué)者通過研究橡膠混凝土抗?jié)B性能發(fā)現(xiàn)，在相同粒徑條件下，隨著橡膠粒徑及橡膠總體含量的不斷增大，抗?jié)B性能不斷得到增強(qiáng)。也有學(xué)者得出了不同的結(jié)論，橡膠顆粒摻量為5%時(shí)了混凝土的抗?jié)B性能；凝土的滲透性受相互連接的毛細(xì)孔的影響，取決于水膠比；并提出了一種增加水與樣品接觸面積的新實(shí)驗(yàn)方法，這種方法提供了較高的體積流量的水，并確保了樣品和設(shè)備電池之間的良好密封，精度高得多，測(cè)量更具代表性。表2水膠比及粉煤灰含量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響序號(hào)水膠比粉煤灰/%抗壓強(qiáng)度/Mpa坍落實(shí)測(cè)值（mm)7d28d49dA00.2833028.635.5238.7170A14525.732.534.1180A36022.129.733.31190A40.3093037.642.447.6185A54534.139.243.12195A66030.435.340.6180A70.4653043.357.468.9175A84539.947.760.3175a96034.141.653.61852不同粉煤灰摻量下混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比粉煤灰是工程中常用的添加劑。工程理論和實(shí)踐證明，在混凝土中加入一定量的粉煤灰，可以有效地改善混凝土的和易性，增加混凝土的密實(shí)度，降低混凝土的含水量。防止大裂縫的發(fā)生，保證工程的順利施工和效率。在本實(shí)驗(yàn)中，研究人員采用雙摻法分別添加30%、45%和60%的粉煤灰和減水劑，發(fā)現(xiàn)在一定水膠比的前提下。隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土的抗壓強(qiáng)度并不增加。粉煤灰摻量為30%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最高。因此粉煤灰當(dāng)然具有一定的混凝和強(qiáng)度提高作用。但在實(shí)際應(yīng)用中，仍需充分控制粉煤灰的摻量，不要盲目增加粉煤灰的摻量，以免因摻量過大而引起的反應(yīng)，影響混凝土的最終性能。3外加劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響對(duì)混雜纖維混凝土進(jìn)行抗?jié)B性能研究發(fā)現(xiàn)，纖維混凝土的抗氯離子滲透性與纖維總表面積之間存在線性相關(guān)，纖維總表面積越大，滲透性越差。制備聚合物浸漬混凝土、聚合物水泥混凝土以及聚合物膠結(jié)混凝土，使混凝土進(jìn)入了使用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠結(jié)材和高分子有機(jī)膠結(jié)材的新階段。聚合物進(jìn)入混凝土膠結(jié)料中，可大大提高混凝土的物理力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)碳纖維對(duì)混凝土的抗?jié)B結(jié)果影響明顯，但碳纖維長(zhǎng)度對(duì)混凝土的抗?jié)B性沒有顯著影響。總的來(lái)說，各類纖維的摻入很好地抑制了混凝土的收縮，使得混凝土內(nèi)部更加致密，從而提高了混凝土的抗?jié)B性能，但對(duì)于纖維的長(zhǎng)度、直徑、密度及摻入方式等還有待進(jìn)一步研究。4試驗(yàn)總結(jié)在試驗(yàn)室配置符合要求的高強(qiáng)混凝土比較容易，而在整個(gè)施工過程中，穩(wěn)定質(zhì)量水平較為困難。一些在普通情況下不太敏感的因素，在低水灰比情況下會(huì)變得相當(dāng)敏感，這就要求在整個(gè)施工過程中必須注意各種條件、因素的變化，并且要根據(jù)變化，隨時(shí)調(diào)整配合比和各種工藝參數(shù)。本試驗(yàn)以砂石、外加劑為定量因素，以用水量、水泥用量、粉煤灰用量為變量，研究水灰比、粉煤灰用量、外加劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。為了保證混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)中應(yīng)科學(xué)規(guī)范混凝土試驗(yàn)設(shè)備的使用，嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)過程，并對(duì)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行有效分析。結(jié)果表明：當(dāng)水灰比為0.456、粉煤灰摻量為30%時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度最高；因此，在工程實(shí)踐中，應(yīng)合理確定水灰比和粉煤灰摻量，科學(xué)應(yīng)用添加劑，充分保證工程質(zhì)量和效益，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。五、高強(qiáng)度水泥混凝土常見施工質(zhì)量問題及控制建議（一）高強(qiáng)度水泥混凝土常見施工質(zhì)量問題（1）施工過程不按相關(guān)規(guī)定。城市建設(shè)隊(duì)伍中的施工人員往往文化素質(zhì)低，科學(xué)意識(shí)淡薄，工作經(jīng)驗(yàn)少，自信心強(qiáng)。因此，施工人員在攪拌高強(qiáng)度混凝土?xí)r，也會(huì)與自己的工作經(jīng)驗(yàn)成正比，導(dǎo)致高強(qiáng)度混凝土質(zhì)量較差，無(wú)法保證整個(gè)建筑的質(zhì)量，甚至影響居民的日常生活。根據(jù)具體規(guī)定，當(dāng)?shù)乇O(jiān)理部門和施工隊(duì)監(jiān)理部門要按時(shí)、按量地對(duì)每一個(gè)施工步驟進(jìn)行監(jiān)理。但由于施工時(shí)間短，施工周期往往過快，導(dǎo)致監(jiān)理部門的監(jiān)理效果不佳。高強(qiáng)度混凝土配合比復(fù)雜?？茖W(xué)家們將繼續(xù)完善混合尺度方案，以更好地提高其性能。施工單位的成本實(shí)際上增加了與此同時(shí)整個(gè)建筑的質(zhì)量也受到了影響。（2）忽視指標(biāo)參數(shù)。在高強(qiáng)度混凝土施工過程中，由于施工現(xiàn)場(chǎng)或測(cè)量工具的限制，工作人員無(wú)法保證高強(qiáng)度混凝土中每一種原材料的準(zhǔn)確重量，所以不可能做到每一種比例。同時(shí)，由于施工單位的工作人員缺乏認(rèn)識(shí)，只知道高強(qiáng)度混凝土具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，尤其是從源頭上提高鐵路混凝土的耐久性能變得十分重要。此外，混凝土的滲透性與鋼筋腐蝕、抗碳化、凍融能力有著密切聯(lián)系，是作為評(píng)價(jià)混凝土耐久性最重要的指標(biāo)。因此在配制過程中只注重配合比而忽略其他配合比，最終會(huì)影響高強(qiáng)度混凝土的性能。（3）原材料選擇質(zhì)量不佳。高強(qiáng)度混凝土涉及多種原材料。例如，為了防止裂縫，會(huì)使用高效減水劑；為了保證高強(qiáng)度混凝土的穩(wěn)定性，將采用水泥等水泥材料；為了進(jìn)一步提高高強(qiáng)度混凝土的硬度，可以使用骨料。原材料問題主要體現(xiàn)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制建立后，許多建筑企業(yè)未來(lái)增加收入，另一方面降低成本，從而在很多時(shí)候選擇質(zhì)量較差的原材料。在這種理念的指導(dǎo)下，很多施工隊(duì)片面追求成本，忽視原材料的質(zhì)量，導(dǎo)致高強(qiáng)度混凝土的性能下降。（二）高強(qiáng)度水泥混凝土施工質(zhì)量問題控制建議（1）控制水的比例提高抗裂性。高強(qiáng)度混凝土比普通混凝土添加了更多的礦物和外加劑。一般來(lái)說，如果含水率高，容易出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。一般而言，在飽和試件中若結(jié)冰處水分釋放壓力所遷移距離在不超過75-100μm時(shí)并不會(huì)形成破壞壓力，反之則會(huì)形成?？傊z凝材料用量越大，出砂量越低。只有這樣才能充分保證高強(qiáng)度混凝土的流動(dòng)性。（2）加入優(yōu)質(zhì)水泥提高耐性。水泥是高強(qiáng)度混凝土的主要原料。水泥的質(zhì)量在一定程度上影響高強(qiáng)度混凝土的粘結(jié)性能。通過加入優(yōu)質(zhì)水泥能夠有效改善混凝土的密實(shí)性，顯著提高混凝土的抗侵蝕環(huán)境破壞的能力。因此，施工人員可以通過水灰比來(lái)提高水泥本身的粘結(jié)強(qiáng)度。一般來(lái)說，水的比例越低，水泥的粘結(jié)強(qiáng)度越低。同時(shí)，施工單位還應(yīng)增加高強(qiáng)度混凝土的攪拌時(shí)間。高強(qiáng)度混凝土的快速、長(zhǎng)期攪拌有利于空氣的排出，減少骨料與水泥之間的空氣，提高高強(qiáng)度混凝土的性能。（3）優(yōu)化骨料提高強(qiáng)度。隨著高層建筑的興起，建筑物對(duì)高強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度提出了更高的要求。在摻入混凝土中后與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)迅速，有利于提高混凝土的強(qiáng)度并且使混凝土獲得較好的抗?jié)B、抗凍和抗硫酸鹽侵蝕等耐久性能其使用中也存在著一些負(fù)面問題，比如會(huì)引起混凝土拌和用水用量大幅增加、增大混凝土早期收縮、增加混凝土的黏聚性。（4）添加外加劑增強(qiáng)工作性。高強(qiáng)度混凝土是整個(gè)建筑的重要原材料，其流動(dòng)性在一定程度上影響著施工進(jìn)度與質(zhì)量，因此，保障高強(qiáng)度混凝土的工作性是非常重要的可以嘗試采用無(wú)水石膏、超細(xì)礦渣粉和無(wú)水硫鋁酸鈣，并對(duì)摻防腐劑的混凝土耐久性。能顯著提高混凝土的抗氯離子滲透、硫酸鹽腐蝕和碳化能力。同時(shí)，其他研究也表明AS能有效促進(jìn)水泥的水化作用，改善混凝土孔隙率進(jìn)而提高混凝土的密實(shí)度，這全面提高混凝土的性能。六、結(jié)語(yǔ)高強(qiáng)度混凝土的推廣對(duì)社會(huì)和業(yè)主都有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但推廣初期的設(shè)計(jì)單位和施工單位往往要承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)蚧炷料牧康臏p少而減少收入。因此，在新材料使用的早期階段，需要政策和價(jià)格支持。此外，根據(jù)工程實(shí)踐來(lái)看，以及傳統(tǒng)的混凝土設(shè)計(jì)更加高性能的混凝土能夠更好地提高其自身力學(xué)性能及防水能力，以使其達(dá)到地下建筑中的結(jié)構(gòu)安全及防水要求，不僅提升了地下混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，而且大量減少了地下結(jié)構(gòu)滲漏維修所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，對(duì)于地下建筑的推廣應(yīng)用具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。為了促進(jìn)高強(qiáng)度混凝土的發(fā)展，需要制定相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、原材料標(biāo)準(zhǔn)和性能測(cè)試方法?；炷聊途眯圆蛔悴粌H會(huì)影響工程的正常使用，過早終止結(jié)構(gòu)的使用壽命，