改善凝石混凝土脆性的试验探讨

改善凝石混凝土脆性的试验探讨

劳炳禧

东莞市永晟混凝土有限公司广东东莞523000

摘要:随着社会的不断进步和发展,开始逐渐建设更多的建筑,也越来越多的使用混凝土材料,但是在实际应用的过程中,存在混凝土脆性不够的问题,以此,需要着重分析不同配比的混凝土、外加剂、掺合料等给凝石混凝土造成的影响。所以,可以适当优化配合比、改进掺合料以及合理添加外加剂,确保在不断降低抗压强度的基础上,可以合理改变凝石混凝土的微观内部结构,从而可以有效降低弹性模量,以便于可以适当改进凝石混凝土材料脆性。

关键词:凝石混凝土;脆性;试验

混凝土实际上是复杂的脆性施工材料,凝石是利用微晶二元技术形成的硅铝基胶凝材料。对于上述材料的实际特性,利用不同掺合料、不同配合比以及添加合理的外加剂的方式来达到改变和提高凝石混凝土的脆性,以此作为基本分析依据,充分研究和分析凝石混凝土抗裂性能。文本主要针对怎样改善凝石混凝土脆性进行探讨。

一、凝石混凝土基本概述

凝石最主要的原配材料实际上就是地壳中最丰富的硅铝物质,加入少量矿物质来形成成岩剂,模仿相应的大地造岩道实际过程,利用微晶二元清洁设备来制造成硅铝基胶凝材料[1]。混凝土实际上是脆性复杂材料,遭到破坏以后属于明显脆性破坏,也就是在不符合实际设计强度的时候,材料自身具备的最大弹性会在一定程度上高于断裂面的实际临界断裂能。材料的结构、组成等性质会在一定程度上影响混凝土脆性。因为遭受到制造工艺和原材料的限制,混凝土内部具有不均匀的大量微裂缝,存在复杂的内部结构,想要合理的改善材料脆性就变的十分困难。从本质上看来,需要降低孔隙率、优化孔结构、控制破坏裂缝扩展以及降低内部裂缝,可以有效提高凝石混凝土脆性[2]。

二、实验

(一)原材料

粉煤灰:某电厂出产的二级粉煤灰。凝石:北京蓝资集团生产的32.5#凝石A。细骨料砂:细度模数2.7、中砂、良好级配。粗骨料石子:良好级配、连续粒级、粒径在5~20mm范围内的碎石。水:自来水。引水剂:北京慕湖外加剂公司生产的外加剂。

(二)设计混凝土配合比

本文主要分析的就是不同掺合料、配合比、外加剂的情况下,进行不同的实验,基本配比如下表:每组混凝土都形成各三组10*10*40cm和10*10*10cm混凝土,抗折试件尺寸是10*10*40cm,抗压强试件大小是:10*10*10cm。依据实际规范标准进行成型,等到24小时以后在进行拆模,在标准养护室内进行定龄期测试,混凝土脆性实际指标就是折压比,也就是所说的混凝土抗折强度与抗压强度的比值,折压越小,就具备越高的脆性[3]。

表1混凝土配合比

二、分析结果

(一)不同混合比对于混凝土脆性产生的影响

在进行实验过程中,需要充分分析不同配合比情况下的脆性。从上表中可以发现,一号属于基础配合比,二号是在一号的基础上降低了胶凝的用量,三号是在配置过程中增加了使用胶凝的数量。经过试验可以发现,在一定程度上改变使用胶凝材料的数量,二号会适当增加早期抗折强度和抗压强度,但是后期速度增长不是很快;三号会比较大幅度增加早期抗折强度和抗压强度,但后期也会进行持续增长抗压强度,但是会降低抗折强度,因此使得迅速降低折压比,提高脆性。上述过程可以发现,实际使用胶凝材料的数量对于混凝土强度具有一定影响。所以,在不会影响混凝土整体强度的时候,选择比较合理的配合比,最大限度降低使用材料的数量,尽可能降低整体成本,对于改善凝石混凝土脆性具有很大作用[4]。

(二)掺合料对于混凝土脆性的影响

利用等量的不同掺合料来合理取代凝石,以此来分析掺合料带来的影响。早6、7、8、9号配合比,实际上是在1号配合比基础上分别使用20%的粉煤灰、尾砂、黄河砂以及石灰石粉取代凝石。相比较一号配合比材料来说,在三天、七天和二十八天下的抗压强度都要低于一号配合比下的强度;相比较于一号配合比来说,加入黄河砂以后的配合比会降低同龄期的抗折强度,并且在早期的时候只是稍微降低抗折强度,但是到了后期会适当提高,明显提高每个龄期的折压比。从中可以发现,加入不同掺合料以后会适当降低抗压强度,但是由于提高了折压比和抗折强度,因此,会在一定程度上改变材料脆性。因此,由于不断加入掺合料,使得会增加折压比,会降低相应的强度。所以,需要在保证具有稳定强度的基础上,想要合理的改变脆性,就需要合理选择掺合料实际用量。相比较九号配合比来说,十号实际上就是在原来基础上适当加入与凝石等量的5%石灰石粉,可以发现,会在一定程度上增加抗折强度和抗压强度,也显著增加了折压比。以此,加入一定量石灰石粉不但可以增加强度,还可以改变脆性[5]。

(三)外加剂对于混凝土脆性的实际影响

在四号配合比中适当加入一定量0.015的引气剂,会明显增加其抗折强度和抗压强度,提高了折压比。在五号中适当加入0.03%引气剂,明显降低了同龄期的抗压强度,会在一定程度上增加抗折强度,以此会明显提高折压比,所以,在配合比中适当加入引气剂会对整体强度造成很大影响,主要就是在加入引气剂的过程中,会导致混凝土出现一定气泡,而且在搅拌混凝土的过程中,会进入一定量空气,从而降低了气泡尺寸,以至于导致气泡存留在混凝土内部。然后就会使得降低混凝土表面张力,降低了脆性。所以,需要不断优化混凝土孔结构,需要加入一定量引气剂,以便于可以降低孔隙率,从而提高结构性能,避免裂缝继续开裂,最终可以改进脆性[6]。

结束语:

总而言之,在不降低混凝土强度的基础上,对配合比进行合理设计,可以降低部件胶凝材料的使用,还可以改变脆性,对于降低成本增加经济效益具有很大作用。加入一定引气剂可以适当优化结构,改变性能、降低孔隙率,改变脆性。加入一定量石灰石粉,不仅可以改变脆性,还可以增加抗压强度。

参考文献:

[1]肖斐,崔洪涛,陈剑雄等.超磨细石灰石粉高强混凝土的研究[J].硅酸盐通报,2010,29(6):1303-1307.

[2]王海龙,申向东,王萧萧等.碳纤维改善浮石混凝土力学特性的试验研究[J].建筑材料学报,2013,16(2):232-236.

[3]韩建国,阎培渝.混凝土脆性评价新方法-断裂石子面积分数法[J].混凝土,2011(2):1-3.

[4]韩建国,阎培渝.强度等级和养护龄期对素混凝土脆性的影响[J].混凝土世界,2011(6):60-63.

[5]董永香,夏昌敬,段祝平等.平面爆炸波在半无限混凝土介质中传播与衰减特性的数值分析[J].工程力学,2010,23(2):60-65.

[6]孙成辉,霍亮,石云兴等.钢纤维对C100超高强混凝土的脆性改善试验研究[J].混凝土,2013(8):144-147

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