不同摻合料取代率及齡期對混凝土強度的影響

趙永名

(中鐵一局集團有限公司廣州分公司，廣東廣州510000)

0 引言

普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥是建筑施工混凝土拌制過程中比較常見的摻合物質，它們摻入混凝土中能夠極大的改善混凝土的物理及力學相關性能，縮減成本，同時能夠利用礦渣等廢棄材料，合理利用資源，符合環境保護，綠色可持續發展的要求[1]?；炷猎诎韬瓦^程中，不同的摻加劑其表現出來的力學性能不同[2]，而養護溫度、齡期及因控制坍落度等要求所添加的添加劑對混凝土的強度增長率有著至關重要的影響[3]。本文研究了普通硅酸鹽水泥拌制混凝土和礦渣硅酸鹽水泥拌制混凝土在不同溫度、摻入早強減水劑和采用負溫混凝土工藝條件下的強度增長規律，為實際工程應用提供參考依據。

1 研究方案

采用兩種混凝土試樣，即普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土和用礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土。對不同摻料的混凝土的強度增長率進行研究，從混凝土養護齡期，摻有早強減水劑和摻有防凍劑的混凝土在不同溫度情況下的強度增長規律進行了論述。解決了混凝土在施工過程中不同養護溫度的強度增長特性，為實際的工程應用提供參考依據。具體研究方案見圖1。

2 研究結果及討論

2.1 不同養護齡期下混凝土的強度增長規律

用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，在各種養護齡期，即在養護28 d和96 h后的強度增長率，從圖2和圖3可以看出，溫度越高，用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強度增長率均增大，在養護溫度為20 ℃，齡期28 d時，混凝土強度均可達到100%。而養護齡期96 h時，同樣20 ℃強度增長率卻不能達到100%。

2.2 摻入早強劑的混凝土的強度增長規律

用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制并摻有早強減水劑的混凝土，在各種養護溫度下的強度增長率分別如圖4，圖5所示。養護齡期為28 d時，溫度為20 ℃，兩種摻料拌和的混凝土強度增長率均可以達到100%，礦渣水泥拌制并摻有早強減水劑的混凝土早期強度增長率較普通水泥拌制并摻有早強減水劑的混凝土早期強度增長率高，但溫度為30 ℃時，其強度增長率不能達到100%。

2.3 摻入防凍劑的混凝土的強度增長規律

采用負溫混凝土工藝，用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制，摻有適量防凍劑的混凝土，在負溫條件下的強度增長率分別如圖6，圖7所示。溫度越低混凝土的水化反應越慢，因此混凝土強度增長率越低。相同齡期，普通硅酸鹽水泥拌制并摻有防凍劑的混凝土強度增長率較礦渣硅酸鹽水泥拌制并摻有防凍劑的混凝土強度增長率大幅提升，因此實際工程中可根據實際環境溫度，合理選用相對應的混凝土摻合料。

2.4 結果討論

1)由圖2，圖3可以看出，混凝土強度與溫度和齡期增長曲線圖可知，隨著混凝土齡期的增加，溫度越高，水泥水化反應速率和水分蒸發速率加快，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強度增長率增大。用礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土早期強度增長率較高。

2)對比圖4，圖5，在養護齡期都為28 d的情況下，摻有早強減水劑的混凝土隨溫度的增大其強度增長率增大，20 ℃為合理的養護溫度值，在養護溫度30 ℃時礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強度增長率不能達到100%。

3)采用負溫混凝土工藝，摻入一定量的防凍劑，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土強度增長率較礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土高。

3 建議

1)混凝土道路在養護時若保溫措施不到位，混凝土表面溫度過低，則會造成表面起沙，因此混凝土養護時嚴格執行規范要求，保溫準備工作做好，施工時嚴格要求,在必要時需測定混凝土溫度，保證凍結前達到臨界強度。2)采用蓄熱養護工藝時，混凝土冷卻至0 ℃前務必已達到抗凍臨界強度。普通硅酸鹽水泥配制的混凝土和礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土臨界強度不同。3)為了減少凍害，應將配合比中的用水量降低至最低限度。控制坍落度，加入減水劑，優先選用高效減水劑。