關于多孔水泥混凝土材料的強度性能研究探討

習雨同 龔文凱 黃桂林 楊嫄嫄 萬玲 楊玎

【摘要】本文先對多孔水泥混泥土材料進行簡析，然后在水灰比、集料級配以及孔隙率等相關基礎上，詳細分析與闡述多孔水泥混凝土材料的強度性能。

【關鍵詞】多孔水泥;混凝土材料;強度性能

在經濟社會進步之下，建筑業也獲得了理想成績，這讓工程施工中所使用材料不斷增多。混凝土在施工的使用比較廣泛，其強度關乎工程質量。多孔水泥混凝土是水泥、骨料、水以及外加劑配置，不同成分需要按照不同比例來配置。把這種材料使用在工程施工中，不但能夠有效排水，同時還能夠降低噪音，降低污染，實現文明施工目標。因此，對多孔水泥混凝土材料強度性能進行研究有一定現實意義。

1、關于多孔水泥混凝土材料

多孔水泥混凝土是由集料、外加劑、水泥等依據相應比例而配置的。這種材料在配置中，主要是將級配或者是粗集料來制作骨料，其中骨料顆粒之間經過薄層水泥漿體膠結之后構成骨架結構。在多孔水泥混凝土中沒有細料，所以可以構成一定的空隙率，并且有著優質的透水性能。在很多工程項目的施工中，混凝土材料都被大范圍使用，主要是在一些表面層的施工中運用，所以當工程在投入使用之后，混凝土層會承載來自于外在的力量。在承受外界的重力和壓力時，多孔混凝土材料經過骨料和骨料之間的膠結點可以傳輸外在力。所以，在工程項目建設過程中，混凝土材料的制作需要結合工程的實際需要，在配置多孔水泥混凝土材料的時候，需要盡量保障多孔水泥混凝土孔隙率，提升多孔水泥混凝土強度，將其使用在工程的施工中，注意增加膠結層面積與厚度，這是其中的重點。而在使用多孔水泥混凝土材料進行使用之前，要進行配比實驗，要能夠配置出高性能和高強度的多孔水泥混凝土材料，這樣才能夠保障工程的施工質量。

2、多孔水泥混凝土材料的強度性能

使用在工程中的混凝土材料，在施工之前都必須要進行配比實驗，不同的成分占據整個材料多大的比例，這些都要經過實驗，進而保障混凝土材料性能，使其能夠滿足工程施工要求。多孔水泥混凝土材料也是如此，在使用之前要經過實驗多其強度和性能進行研究，這樣才能夠找到最佳的配比方式，保障多孔水泥混凝土材料的強度與性能，使其能在工程施工中發揮巨大作用。

2.1水灰比

在多孔水泥混凝土材料配置中，水灰比對材料的強度有一定的影響。水灰比對材料漿體流動性有一定影響，因為漿體能夠有效的包裹住集料，使其不會出現流動現象，所以也間接影響了材料的強度與連通孔隙率。在配置實驗過程中，若是使用4.75到9.5毫米的單一粒徑粗集料，目標孔隙率是18%，水灰比變化是0.2到0.3，變化間隔是0.02，經過搗實成型之后做好標準養護工作，接著測試材料的強度。在水灰比在0.2到0.28增加時，材料的抗壓與抗折性能有一定增加。在水灰比相對低的條件下，水泥早期水化反應速度慢。而在水灰比超出了0.28的時候，材料的抗壓與抗折強度都會下降。這主要是因為水灰比到0.3的時候，漿體流動性加大，水泥包裹石子時不均勻，導致水泥粘結效果降低，進而導致多孔水泥強度性能降低。所以，在配置多孔水泥混凝土材料時，水灰比最好控制在0.28。

2.2集料級配

在工程項目的施工中，混凝土材料的作用在水泥和集料膠結面接觸點傳遞外在力。所以，各種級配集料對材料的性能土強度也有一定影響。在實際工作中，經過對多種不同級配的材料試件進行強度測試，其中實驗對象目標孔隙率是18%。使用室內搗實成型方式，做好養護工作。經過實驗能夠得知，在目標孔隙率不變的基礎上，材料強度相對較低，這樣也表示了材料只是靠改變集料配來提升強度是不可能的，所以需要加入增強劑。不同級配試件強度測試中可以看出，各個級配試件水泥和集料膠結面積差別不大，只是讓受力面積更加接近，這就表示在孔隙率一定時，不同級配的材料強度差別不大。

2.3硅灰

在材料配置中加入硅灰，經過相關的實驗對比可以發現，加入硅灰的材料不但漿體比較粘稠，顆粒包裹相對均勻，并且強度也有顯著提升。在實驗過程中使用4.75到9.5毫米的集料，目標孔隙率是18%，同樣使用室內搗實成型方式，并做好養護工作。經過實驗結果能夠發現，硅灰加入對混凝土材料的7d、28d強度都有一定提升。并且在硅灰加入量提升之下，強度也會隨著提升。加入少時，強度提升效果不太強。在加入量是6%時，28d抗壓強度最大可以達50MPa，在加入量是6%之上時，抗壓強度相對穩定。硅灰加入對材料強度有一定程度的影響，在加入量增加時，7d強度也有一定的增加，且28d強度也有較為明顯的提升。在加入量是8%的時候，抗折強度最大，但是和6%加入量的抗折強度相比，其增加的幅度并不是很大，所以在硅灰加入量在6%以上的時候，材料的抗折強度更穩定。因為硅灰顆粒相對較細，可以在材料的配置中補充空隙，讓骨料和水泥之間的粘結性更強，進而材料強度性能。但是硅灰填充性能也導致材料一些空隙的堵塞，進而降低連通孔隙率，影響了排水效果，這對于工程施工而言是極其不利的。因此，經過這些分析，并且在經濟的角度上思考，在制作多孔水泥混凝土材料時，硅灰的加入量盡量控制在6%，以此來保障材料的強度性能，從而保障整個工程施工質量。

2.4孔隙率

孔隙率對材料的強度性能也有相應的影響，在開始使用之前使用一定粒徑的粗集料，在室內制作材料試件。其中目標孔隙率分別是15%、18%、20%、22%以及25%，且試件7d、28d抗壓強度與抗折強度測試會有一定的變化與不同。當空隙率增加時，混凝土材料抗壓強度和抗折強度都有所下降，材料可以使用圖像處理的方式，從中獲得的孔隙率與目標孔隙率相差不大。使用這種方式測試材料孔隙率，能夠知道連通孔隙率和孔隙率之間的差別不大。由此可以證明的是，單一粒徑多孔水泥混凝土連通性相對較好。所以在制造混凝土材料時，還需要合理控制與設置材料的孔隙率，從這方面也可以保障材料強度性能。

結語：

在工程項目建設中，多孔水泥混凝土材料的強度性能測試和研究十分重要。在實際工作中，要在水灰比、孔隙率以及硅灰等方面入手，從多個角度上出發，對材料的強度性能進行測試研究。并且在其中尋找最佳的配置方式，合理控制各成分所占的比重，盡可能提升材料的質量，從而提升多孔水泥混凝土的強度性能，在此基礎上有效保障工程項目的施工質量。

參考文獻：

[1]舒家琪.多孔水泥混凝土材料強度性能研究[J].交通科技，2016（1）：134-136.

[2]李祥順.多孔水泥混凝土配合比設計對其強度的影響[J].山東交通科技，2017（3）：83-85.

作者簡介：

習雨同，國網江西省電力有限公司建設分公司，江西南昌。