C100混凝土性能及制备探索
发布时间:2021-01-31   浏览:1921次

:C100混凝土具有较强的抗压强度,其主要由特种水泥、粉煤灰、矿粉、硅粉等组成,被广泛的应用在建筑行业、工业厂房等工程项目中。这种超强混凝土改善了混凝土材料自身的稳定性和耐久性,在制备C100混凝土时,应做好C100混凝土实验测试,尽量降低C100混凝土的粘度,保障C100混凝土泵送施工效率。本文分析了C100混凝土性能,阐述了C100混凝土实验室制备,以供参考。

随着现代化社会的快速发展,人们的生存和生活空间不断延伸,例如某些地区正在建设海底隧道、跨海大桥、超高层建筑物等,这些工程项目对于混凝土的性能和质量要求非常高,往往需要一些高强或者超强混凝土。一般情况下,C60~C90混凝土属于高强混凝土,C100~C140属于超强混凝土,在实际应用中C100混凝土具有多种应用性能,通过分析和研究C100混凝土制备,掌握影响C100混凝土性能的各种因素,进一步优化和改进C100混凝土制备工艺,充分发挥C100混凝土的应用优势,降低资源消耗,实现可持续发展。

1、C100混凝土性能

混凝土作为一种重要的工程材料,应用非常广泛,C100混凝土属于超强混凝土等级,其主要是通过质量控制和选择优质原材料,如高强度等级水泥、添加矿粉、硅灰、粉煤灰等矿物掺合料等,来提高混凝土自身强度,在实际应用中主要具有以下性能:(1)降低结构自重。对于某些工程项目,在使用钢筋混凝土时,材料重量比较大,若钢筋混凝土为普通强度等级,约为有效荷载7~8倍,而通过提高混凝土强度,可以减少钢筋材料使用量,从而降低结构自重。根据试验验证,钢筋混凝土结构可替代85%~90%的钢结构工程,当使用C100混凝土时,钢筋混凝土结构和钢结构的强度/质量比值几乎相等,因此通过使用C100混凝土可以降低结构自重,节省大量钢材[1]。

(2)改善耐久性。C100混凝土具有较强的抗压性,通过合理加工工艺,其内部密实度较高,缺陷越来越少,由于C100混凝土的高密实度,使得C100混凝土碳化性较低,具有较高的抗渗性和耐腐性。(3)粘度高。在工程项目中通过使用C100混凝土,可以节省其它材料的使用量,降低施工成本,提高经济效益。但是混凝土在加工生产过程中为了提高强度,每立方米材料的用水量非常低,主要是利用减水剂的分散吸附作用来形成流动的混凝土,添加的高效减水剂使得混凝土粘度非常大,甚至在泵送C100混凝土时超出泵送设备的承受值,很大程度上抑制了泵送产量,并且很容易出现泵送事故,如爆管、堵管等[2],因此C100混凝土在应用过程中面临着高粘度问题,需要进一步进行分析和研究。

2、C100混凝土实验室制备研究

2.1C100混凝土性能指标

C100混凝土的性能指标主要包括:30天碳化深度应小于0.5mm;氯离子扩散系数小于1.510-8cm3/s;抗冻融等级需高于F200;抗渗等级达到P35;60天收缩率小于310-4,具有较高的体积稳定性;按照试配相关标准,强度fcu.28大于115MPa;不泌水、不离析;混凝土在两个小时以内的坍落度损失率应小于10%,扩展度大于500mm,塌落度处于180mm~250mm[3]。

2.2制备方案设计

C100混凝土制备必须达到耐久性、稳定性和强度要求,经过实验验证,原材料品质、尺寸大小、界面结构、混凝土密实度、拌合物的稳定性和均匀性等因素对于C100混凝土的耐久性有着直接影响;浆体数量、砂率、粗集料粒径、矿物掺合料和水胶比对于C100混凝土的密实度和强度有着重要影响;外加剂用量和品种、集料级配、水泥砂浆用量在很大程度上决定了C100混凝土的稳定性。

2.3原材料选择

(1)集料。在C100混凝土制备实验中,选用的细集料是含泥量约0.4%、级配良好、细度模数约2.8、质地坚硬、颗粒圆滑的河砂,选用的粗集料是粒径约25mm、级配良好、压碎指标约6.2%、针片状含量约5.5%、含泥量约0.3%、表面粗糙的山碎石。(2)水泥。选择山东鲁南水泥厂的P.042.5水泥,这种水泥性能比较稳定,质量较高,其抗折强度0.8MPa,30天抗压强度42.5MPa。(3)外加剂。该制备实验中,使用减水率32.2%的聚羧酸外加剂,减少C100混凝土制备的用水量,提高混凝土稳定性和强度,降低水胶比,消除掺合料和水泥之间的张力互锁反应,使水泥颗粒和掺合料有效分离开来,增加流动性,避免絮结成块。C100混凝土除了满足想好使用性能和强度以外,应符合浇筑施工和运输距离要求,尽量降低混凝土塌落度损失率,使其保持良好保塑性,因此应优化外加剂的掺量和比例[4]。

2.4优化配合比

在确定外加剂掺量、品种和各种原材料的基础上,应全面考虑各种因素对于混凝土使用性能、稳定性和强度的影响,通过正交实验,积极优化配合比,实验结果表明:其一,水胶比为0.26和0.28时,制备的混凝土抗压强度满足设计要求;其二,砂率、掺合料掺量和水胶比对于混凝土抗压强度的影响程度越来越显著,混凝土力学性能数据如表1所示,C100混凝土配合比如表2所示。

2.5C100混凝土制备实验结果分析

选择60d、28d、7d、3d的混凝土试块,开展立方体抗压强度试验,在坐标图中描出试验数据,对强度曲线进行回归,试验结果表明:小于28d的混凝土强度增长速度非常快,28d强度增长速度比较缓慢。为了更好地研究C100混凝土的力学性能,对C100混凝土进行氯离子渗透试,如表3所示。实验结果表明:和C30混凝土相比,C100混凝土的氯离子扩散系数比较低,C100混凝土制备过程中,添加适量的矿物掺合料、高效减水剂和洁净碎石,有效改善了骨料界面和水泥材料之间的粘结强度以及混凝土密实度,并且通过提高C100混凝土的抗压强度,也提高了混凝土的劈拉强度、轴心抗压强度和抗折强度,降低了混凝土的脆性[5]。同时,添加的优质矿物掺合料在提高混凝土强度的基础上,也增加了混凝土密实度,保持了良好体积稳定性。

3、结束语

C100混凝土有效提高了混凝土强度,具有良好的经济性、耐久性、稳定性、强度等特点,市场推广前景光明,在制备C100混凝土时,应充分考虑到各种影响因素,选择合适的原材料,优化混凝土配合比,加强混凝土制备管理,不断优化C100混凝土使用性能,提高C100混凝土制备水平。

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