细集料含泥量对C30 混凝土抗压强度及抗渗性能影响研究

2019-06-05沈士杰

广东建材 2019年5期

沈士杰

（广东裕恒工程检测技术有限责任公司）

1 引言

混凝土作为目前应用最广，用量最大的建筑材料，在各类建筑中得到了广泛应用。由于其价格便宜，可塑性强，基本上成为各类建筑的首选材料。但由于天然细集料河沙的日益枯竭，各大河流均不得任意采取河沙，那么含泥量更高的山砂或者氯离子很高的海沙将得到更广泛的应用。砂子中的含泥量作为混凝土的一种有害成分，应当考虑其对混凝土强度及耐久性的影响，本文主要通过试配C30 混凝土，对比掺入不同含泥量的混凝土的差异，研究细集料含泥量对混凝土强度及耐久性的影响。

2 原材料

水泥：选用广州石井水泥公司生产的P.O42.5R 水泥，其主要性能指标如表1 所示，均符合标准G B 175-2007[1]的技术要求。

表1 水泥物理性能指标

粉煤灰：选用黄埔电厂F 类II 级灰，主要性能指标如表2 所示，均符合标准G B/T 1596-2017[2]的技术要求。

表2 粉煤灰主要性能指标

碎石：选用5～31.5mm 连续级配碎石，其主要性能指标如表3 所示，均符合标准J G J 52-2006[3]的技术要求。

表3 碎石主要性能指标

砂：选用西江中砂，其主要性能指标如表4 所示，符合标准J G J 52-2006[3]的技术要求。

表4 砂的主要性能指标

外加剂：选用广州市建筑科学研究院标准型高性能减水剂，其主要性能指标如表5 所示，可以看出该减水剂各项指标均满足G B 8076-2008[4]的要求。

表5 高性能减水剂主要性能指标

3 试验部分

3.1 混凝土配合比选取

根据J G J 55-2011[5]，C30 标准差取5.0M P a，设计强度取30+5×1.645=38.2M P a。根据鲍罗米公式，并进行试配修正，分别算出了水泥、砂石、水、外加剂用量，具体用量如表6 所示。通过将砂进行洗净后，再按配比进行掺入泥粉，通过试配，来研究含泥量对混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。

表6 含泥量不同的混凝土配合比

3.2 细集料对C30 混凝土抗压强度的影响

混凝土作为承重性材料，抗压强度是其最基本和最重要的参数，因此需对其抗压强度进行测试。掺入泥粉后，在其他原材料完全一样的情况下，通过混凝土试配，得出了试配抗压强度结果，具体情况如表7 所示。

表7 含泥量不同的C30 混凝土试配结果

可以看出，含泥量对C30 混凝土强度还是有很明显的影响，随着含泥量的增加，混凝土7d 和28d 抗压强度不断降低。将抗压强度做成折线图，如图1 所示。

由图1 可以看出，随着含泥量的不断增加，混凝土抗压强度不断降低，当含泥量达到2%时，C30 混凝土抗压强度未到达设计值的38.2M P a。这是因为含泥量属于混凝土拌合物中的有害成分，它会影响水泥水化产物和骨料间的粘结界面。而对于低标号的C30 混凝土而言，粘结界面是属于混凝土各组成中的薄弱环节，它的强度直接决定了混凝土的强度。因此，配制C30 混凝土时，含泥量不宜超过1%。

图1 C30 混凝土抗压强度与含泥量关系图

3.3 细集料含泥量对混凝土抗渗性能的影响

混凝土抗渗性能是常用的混凝土耐久性指标，它能够反映混凝土的抵抗外界侵蚀介质的能力，最常做的是水压力法，水压法分为渗水高度法和逐级加压法。G B/T50082-2009[6]规定了渗水高度法和逐级加压法的测试方法。

本文采用渗水高度法和逐级加压法进行测试，研究含泥量对混凝土抗渗性能的影响。测试结果如表8 所示。

表8 含泥量不同的C30 混凝土抗渗性能

通过表8，可以看出，细集料含泥量是对C30 混凝土抗渗性能存在不利影响的，随着含泥量的增加，混凝土抗渗能力逐渐变差，具体表现在渗水高度不断增加，而抗渗压力不断降低。这是因为随着含泥量的增加，水化产物致密性降低，同时胶凝材料水泥水化产物与骨料界面也变得更加薄弱，粘结变差，容易渗水。同时，也可以看出，逐级加压法主要反映了混凝土抗渗等级，在抗渗等级一样时，区分不出抗渗性能的差异。而渗水高度法则更加直观，能够清晰看出抗渗深度的大小。但由于逐级加压法对混凝土抗渗进行分级，同时也更便于操作，因此得到了更广泛的应用。当细集料含泥量达到1.0%时，混凝土抗渗等级下降明显。因此，建议对抗渗要求高的工程部位，控制混凝土细集料含泥量或提高混凝土标号。