机制砂混凝土早龄期强度及无损检测探究

摘要：混凝土作为工程施工中用量较大的材料，混凝土施工质量高低将直接影响到整体施工质量和安全。在机制砂混凝土检测中，对于早龄期强度检测需要借助相应的技术和方法实现，但是常规的检测方法需要接触混凝土，可能对混凝土强度产生不同程度上的影响。而无损检测方法的应用，可以在不改变材料原有性能基础上，获取精准的检测数据。本文就机制砂混凝土早龄期强度和无损检测技术展开分析，以便于发挥机制砂混凝土原有作用。

关键词：机制砂混凝土；无损检测；早龄期；强度

混泥土在工程施工中用量较大，使用范围较广，在城市现代化建设进程不断加快下，混凝土用量急剧增长，导致资源总量减少，对于生态环境带来了不同程度上的污染和破坏。而机制砂代替天然砂配置的混凝土，在满足混凝土施工要求的同时，降低自然资源的消耗，可以带来可观的经济效益。机制砂表面粗糙，级配良好，内部含有一定的石粉，直接影响到混凝土整体性能，制约机制砂混凝土的广泛应用。但是，机制砂混凝土在实际应用中仍然不可避免出现问题，在早龄期强度和检测方面却鲜有研究，局限性较大，迫切的需要进一步改进和完善。通过对机制砂混凝土强度和检测相关内容研究，是可持续发展的必然选择，可以降低天然砂用量，提升资源利用效率，对于具体工程施工活动开展具有一定参考价值。

1 材料和方法

1.1原材料

采用双良牌42.5级水泥，比表面积在300㎡/kg以上；粗集料的碎石粒径不超过25mm；细集料采用天然河沙和岩石碎裂形成的机制砂；粉煤灰采用电场生产的II级粉煤灰，配合比如表1。

1.2试验方法

混凝土搅拌期间，主要是借助卧式强制式搅拌机，结合相关搅拌标准，要求拌合物浇筑成型后温度维持在20±5℃左右，湿度在90%以上，脱模时间大概24h。拌合物浇筑成型后分为多个小组及时养护，并进行无损检测[1]。

力学性能测试结合标准进行立方体抗压强度试验，借助STYE-3000C压力试验机进行。

超声试验与回弹试验依据技术规程，采用ZBL-Y510非金属超声检测仪，可以在不改变被检测物内部原有结构和性能基础上，获取精准的检测结果，为后续的施工活动开展提供支持。

2 结果分析

2.1机制砂混凝土抗压强度变化

机制砂混凝土强度与龄期之间联系较为密切，在28d内混凝土抗压强度伴随着龄期的增加而增加。80%机制砂混凝土抗压强度在28d时达到峰值，为62.50MPa；天然砂混凝土的抗压强度要远远低于同龄期机制砂混凝土抗压强度；对比掺80%的机制砂混凝土和单掺机制砂混凝土抗压强度，掺80%的机制砂混凝土抗压强度增长速度更快，优势更为突出[2]。机制砂混凝土较之天然砂混凝土优势突出，由于机制砂表面较为副操，导致集料和浆体原有表面微结构发生变化，促使混凝土的密实度大大提升。而机制砂中的十分细颗粒，具有微集料填充效果，降低机制砂混凝土内部孔隙率，促使水泥水化热更为充分，避免温度应力作用下出现裂缝[3]。

2.2机制砂混凝土劈拉强度变化

机制砂混凝土劈拉强度伴随着龄期变化而变化，相较于机制砂混凝土抗压强度变化趋势相类似，28d内混凝土的劈拉强度变化显著，掺80%机制砂混凝土的劈拉强度要高于单掺机制砂强度，相较于天然砂而言劈拉强度更高；伴随着龄期增加机制砂混凝土劈拉强度随着增加；在7d前机制砂混凝土劈拉强度较低，7d后随之增加；28d机制砂混凝土强度最低。从中可以了解到，石粉会导致混凝土微结构发生变化，SiI2和Al2O3物质含量较多，同水泥发生化学反应，可能产生硅酸钙物质，对于混凝土界面间黏结性提升具有重要促进作用。

2.3机制砂混凝土挤压比变化

挤压比是一项可以直观反映出混凝土脆性的指标，挤压比越高，脆性越小，挤压比越小，脆性越大。通过情况下，常规的混凝土挤压比在之间，试验中的不同灵气的机制砂混凝土挤压比变化显著，随着龄期增长逐渐减小，天然砂混凝土挤压比要远远高于机制砂混凝土挤压比[4]。7d前，掺80%机制砂混凝土挤压比变化显著，7d后掺80%挤压比有所降低，而天然砂混凝土挤压比已经平稳；28d掺机制砂混凝土挤压比较小。从数据中可以了解到，相较于天然砂混凝土而言机制砂混凝土的脆性更大。

2.4机制砂混凝土无损检测

超声检测和回弹检测是当前常见的无损检测方法，在机制砂混凝土早龄期强度检测中应用效果突出。超声检测法应用中，超声波速越快，说明混凝土的密实度越高；回弹检测法则是通过对混凝土强度和硬度分析，强度升高同时，硬度随之增加，回弹值则是机制砂混凝土的硬度。

3 討论

通过分析可以了解到，机制砂混凝土抗压强度伴随着龄期增长而增长，通过加入适量的石粉物质，可以改变混凝土内部结构，提升机制砂混凝土力学性能。而混凝土挤压比则随着龄期增长而减小，机制砂混凝土的脆性更大；借助超声检测法和回弹检测法，在不影响材料原有性能基础上，获取精准可靠的检测数据。

结论：

综上所述，机制砂混凝土相较于天然砂混凝土而言优势较为突出，可以在满足施工需要的同时，降低天然砂用量。这既需要在机制砂混凝土配置期间综合考量抗压强度、挤压比和硬度等要求，以便于确定最佳的机制砂类型，提升施工质量。

参考文献：

[1]魏艺博，陈雷，于蕾，张述雄.机制砂颗粒特性对胶砂综合性能的影响研究[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（07）：137-138.

[2]杨建冲，施喜孝.机制砂混凝土在喀麦隆克里比深水港项目中的应用[J].中国水运（下半月），2018，18（06）：120-121.

[3]刘升.全机制砂C60高性能混凝土试验研究及工程应用[J].福建建材，2018，22（05）：4-7.

[4]唐富学.关于机制砂在隧道喷射混凝土中的应用研究[J].价值工程，2018，37（11）：136-138.

作者简介：

苏海文 、男、 本科、1974年12月28号、安徽巢湖、工程师、试验检测、东北财经大学，工程管理专业 中交二航局第四工程有限公司。