細(xì)集料含泥量對(duì)C30 混凝土抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B性能影響研究

沈士杰

（廣東裕恒工程檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司）

1 引言

混凝土作為目前應(yīng)用最廣，用量最大的建筑材料，在各類建筑中得到了廣泛應(yīng)用。由于其價(jià)格便宜，可塑性強(qiáng)，基本上成為各類建筑的首選材料。但由于天然細(xì)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離子很高的海沙將得到更廣泛的應(yīng)用。砂子中的含泥量作為混凝土的一種有害成分，應(yīng)當(dāng)考慮其對(duì)混凝土強(qiáng)度及耐久性的影響，本文主要通過試配C30 混凝土，對(duì)比摻入不同含泥量的混凝土的差異，研究細(xì)集料含泥量對(duì)混凝土強(qiáng)度及耐久性的影響。

2 原材料

水泥：選用廣州石井水泥公司生產(chǎn)的P.O42.5R 水泥，其主要性能指標(biāo)如表1 所示， 均符合標(biāo)準(zhǔn)G B 175-2007[1]的技術(shù)要求。

表1 水泥物理性能指標(biāo)

粉煤灰：選用黃埔電廠F 類II 級(jí)灰，主要性能指標(biāo)如表2 所示，均符合標(biāo)準(zhǔn)G B/T 1596-2017[2]的技術(shù)要求。

表2 粉煤灰主要性能指標(biāo)

碎石：選用5～31.5mm 連續(xù)級(jí)配碎石，其主要性能指標(biāo)如表3 所示，均符合標(biāo)準(zhǔn)J G J 52-2006[3]的技術(shù)要求。

表3 碎石主要性能指標(biāo)

砂：選用西江中砂，其主要性能指標(biāo)如表4 所示，符合標(biāo)準(zhǔn)J G J 52-2006[3]的技術(shù)要求。

表4 砂的主要性能指標(biāo)

外加劑：選用廣州市建筑科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)型高性能減水劑，其主要性能指標(biāo)如表5 所示，可以看出該減水劑各項(xiàng)指標(biāo)均滿足G B 8076-2008[4]的要求。

表5 高性能減水劑主要性能指標(biāo)

3 試驗(yàn)部分

3.1 混凝土配合比選取

根據(jù)J G J 55-2011[5]，C30 標(biāo)準(zhǔn)差取5.0M P a，設(shè)計(jì)強(qiáng)度取30+5×1.645=38.2M P a。根據(jù)鮑羅米公式，并進(jìn)行試配修正，分別算出了水泥、砂石、水、外加劑用量，具體用量如表6 所示。通過將砂進(jìn)行洗凈后，再按配比進(jìn)行摻入泥粉，通過試配，來研究含泥量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性能的影響。

表6 含泥量不同的混凝土配合比

3.2 細(xì)集料對(duì)C30 混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

混凝土作為承重性材料，抗壓強(qiáng)度是其最基本和最重要的參數(shù)，因此需對(duì)其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。摻入泥粉后，在其他原材料完全一樣的情況下，通過混凝土試配，得出了試配抗壓強(qiáng)度結(jié)果，具體情況如表7 所示。

表7 含泥量不同的C30 混凝土試配結(jié)果

可以看出，含泥量對(duì)C30 混凝土強(qiáng)度還是有很明顯的影響，隨著含泥量的增加，混凝土7d 和28d 抗壓強(qiáng)度不斷降低。將抗壓強(qiáng)度做成折線圖，如圖1 所示。

由圖1 可以看出，隨著含泥量的不斷增加，混凝土抗壓強(qiáng)度不斷降低，當(dāng)含泥量達(dá)到2%時(shí)，C30 混凝土抗壓強(qiáng)度未到達(dá)設(shè)計(jì)值的38.2M P a。這是因?yàn)楹嗔繉儆诨炷涟韬衔镏械挠泻Τ煞郑鼤?huì)影響水泥水化產(chǎn)物和骨料間的粘結(jié)界面。而對(duì)于低標(biāo)號(hào)的C30 混凝土而言，粘結(jié)界面是屬于混凝土各組成中的薄弱環(huán)節(jié)，它的強(qiáng)度直接決定了混凝土的強(qiáng)度。因此，配制C30 混凝土?xí)r，含泥量不宜超過1%。

圖1 C30 混凝土抗壓強(qiáng)度與含泥量關(guān)系圖

3.3 細(xì)集料含泥量對(duì)混凝土抗?jié)B性能的影響

混凝土抗?jié)B性能是常用的混凝土耐久性指標(biāo)，它能夠反映混凝土的抵抗外界侵蝕介質(zhì)的能力，最常做的是水壓力法，水壓法分為滲水高度法和逐級(jí)加壓法。G B/T50082-2009[6]規(guī)定了滲水高度法和逐級(jí)加壓法的測(cè)試方法。

本文采用滲水高度法和逐級(jí)加壓法進(jìn)行測(cè)試，研究含泥量對(duì)混凝土抗?jié)B性能的影響。測(cè)試結(jié)果如表8 所示。

表8 含泥量不同的C30 混凝土抗?jié)B性能

通過表8，可以看出，細(xì)集料含泥量是對(duì)C30 混凝土抗?jié)B性能存在不利影響的，隨著含泥量的增加，混凝土抗?jié)B能力逐漸變差，具體表現(xiàn)在滲水高度不斷增加，而抗?jié)B壓力不斷降低。這是因?yàn)殡S著含泥量的增加，水化產(chǎn)物致密性降低，同時(shí)膠凝材料水泥水化產(chǎn)物與骨料界面也變得更加薄弱，粘結(jié)變差，容易滲水。同時(shí)，也可以看出，逐級(jí)加壓法主要反映了混凝土抗?jié)B等級(jí)，在抗?jié)B等級(jí)一樣時(shí)，區(qū)分不出抗?jié)B性能的差異。而滲水高度法則更加直觀，能夠清晰看出抗?jié)B深度的大小。但由于逐級(jí)加壓法對(duì)混凝土抗?jié)B進(jìn)行分級(jí)，同時(shí)也更便于操作，因此得到了更廣泛的應(yīng)用。當(dāng)細(xì)集料含泥量達(dá)到1.0%時(shí)，混凝土抗?jié)B等級(jí)下降明顯。因此，建議對(duì)抗?jié)B要求高的工程部位，控制混凝土細(xì)集料含泥量或提高混凝土標(biāo)號(hào)。

4 結(jié)論

通過混凝土試配試驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論：

⑴細(xì)集料含泥量對(duì)C30 混凝土抗壓強(qiáng)度有不利影響，隨著含泥量增加，混凝土抗壓強(qiáng)度不斷降低，建議含泥量不宜超過1.0%。

⑵細(xì)集料含泥量對(duì)C30 混凝土抗?jié)B性能有不利影響，隨著含泥量增加，混凝土抗?jié)B性能不斷變差，對(duì)于抗?jié)B性能要求高的工程部位，應(yīng)嚴(yán)格控制細(xì)集料含泥量或提高混凝土標(biāo)號(hào)。●