不同强度等级混凝土配合比试验

2018-09-12麻江峰

山西水利 2018年7期

麻江峰

（山西省水利水电科学研究院，山西太原 030002）

混凝土配合比，是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。混凝土配合比设计，直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。配合比设计试验，应满足混凝土设计强度等级，混凝土和易性和耐久性，以及合理成本范围的要求。通过设计的三种配合比要求，进行试块抗压强度和劈裂强度的试验研究，最终设计并提出满足适合工程部位施工的合理配合比。配合比试验选用的水泥为实验室检测频次较高的普通硅酸盐42.5水泥，粉煤灰选用正规电厂的粉煤灰分厂样品，细骨料选用较好的天然河砂，粗骨料选用正规石料厂且石料母材强度比较好的二级配石子，外加剂选用检测频次较高的合格样品，且各样品检测结果均符合规范要求。

1 原材料检测

1.1 水泥

本试验水泥采用左权金隅水泥有限责任公司生产的强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，其试验依据为《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007，检测结果见表1。

表1 水泥检测项目及数据

1.2 粉煤灰

本试验粉煤灰采用山西左权发电厂粉煤灰公司生产的II级粉煤灰，其试验依据为《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005，检测结果见表2。

表2 粉煤灰检测项目及数据单位：%

1.3 细骨料和粗骨料

本试验细骨料采用文水生产的天然砂，其试验依据为《水工混凝土施工规范》SL 677-2014，检测结果见表3。

表3 细骨料检测项目及数据

本试验粗骨料采用榆社生产的石子，其级配为二级配5～20 mm和20～40 mm，试验依据为《水工混凝土施工规范》SL 677-2014，检测结果见表4。

表4 粗骨料检测项目及数据

1.4 外加剂和其它

本试验外加剂采用山西华凯伟业科技有限公司生产的HK－1高性能减水剂，其试验依据为《混凝土外加剂》GB 8076－2008，检测结果见表5。

表5 减水剂检测项目及数据单位：%

本试验中混凝土拌合及养护所用的水为太原自来水，各项指标均符合《混凝土用水标准》（JGJ 63－2006）的规定。

2 试验设备

试验使用设备：振摆仪、新标准砂石筛、电热鼓风干燥箱、恒温恒湿养护箱、电脑全自动恒应力水泥压力试验机、微机控制电子式抗压抗折试验机、电液式压力试验机、单卧轴强制式混凝土搅拌机、混凝土振动台、混凝土弹性模量测定仪、坍落度筒、电子天平、李氏瓶、雷氏水泥沸煮箱等。

3 配合比方案设计

试验共设计出三种配合比方案来满足相应的工程部位，其中工程部位为底孔坝段、表孔坝段、坝体混凝土。底孔坝段设计混凝土等级为C 40，以针对性的应用于底孔特殊部位，表孔坝段设计混凝土等级为C 30，坝体混凝土等级为C 25。具体配合比指标以及配合比设计单见表6和见表7。

表6 配合比指标

表7 1 m2混凝土设计配合比单单位：kg/m3

4 混凝土工作性能测试

4.1 混凝土拌制过程

根据所设计的三种配合比制作各自的混凝土试件，尺寸及要求为150 mm×l50 mm×150 mm立方体，抗压强度标准试件一组三块和150 mm×l50 mm×150 mm立方体劈裂、抗拉强度标准试件一组三块。首先进行混凝土试拌，以确定混凝土的工作性能后进行三种配合比的拌制，最后把成型好的混凝土试块放到养护室进行标准养护，做好标记，以便检测。

4.2 混凝土工作性能测试

混凝土工作性能的测试项目，有混凝土拌和物的坍落度及坍落度的损失情况、和易性（拌和物插捣难易程度、粘聚性、含砂情况、析水情况）、表观密度、含气量等参数。

从坍落度的测试结果来看，编号1的三次坍落度分别为55 cm、58 cm、65 cm，平均为59 cm，表观密度为2 300 kg/m3，含气量为4.1%。编号2的三次坍落度分别为100 cm、110 cm、105 cm，平均为105 cm，表观密度为2 254 kg/m3，含气量为4.7%。编号3的三次坍落度分别为150 cm、144 cm、132 cm，平均为142 cm，表观密度为2 257 kg/m3，含气量为5.0%。