論高強度水泥混凝土配比的試驗檢測

吳 陽

（四川外聯經濟合作有限責任公司）

我國建筑行業發展迅速，每年水泥產量巨大，施工基礎設施繁多，因此水泥性能研究與創新應是工程行業關注與實施的重點。混凝土配比，即合理確定水、水泥、骨料、外加劑的成分比例，以使混凝土性能符合具體工程要求，因此要想實現高強度水泥混凝土構造，就要從與這四大成分相關的方面著手，通過具體試驗檢測對其進行科學計算與不斷優化。

1 高強度水泥混凝土配比試驗檢測的必要性與影響因素

此類試驗檢測的必要性主要可從三點來論：一精準的試驗結果可作為工程實踐的可靠依據，保障高質量及有序施工；二有助于高質量混凝土的研發與創新，促進建筑行業乃至整個國家的經濟發展；三有助于施工人員明晰混凝土施工流程，提升施工效率，進而提高工程項目的經濟效益。

影響高強度水泥混凝土配比試驗檢測的因素有材料、設備、流程、人員、規范等。其中不同材料的最佳水膠比或水灰比不同，設備與流程將直接影響試驗數據及結果，規范是試驗行為實施的主要依據，人員是試驗主體。

2 高強度水泥混凝土配比的試驗檢測

2.1 試驗準備

（1）材料

水泥與粉煤灰：水泥為具有高穩定性的獵豹CPA-CMEⅠ42.5R 型普通硅酸鹽。拌合水：混凝土拌和站周邊深井飲用水，水質符合相關拌合水指標及要求。骨料:源于布瓦凱CADERAC 石料廠，為非晶質石灰巖，分為5mm-15mm 與15mm-25mm。細集料：來自布瓦凱CADERAC 石料廠，為0-5mm 砂。外加劑：來自法國西卡公司France Sika Compagnie，具有良好的減水及混凝土抗壓強度加強效果。

（2）設備

單窩軸混凝土攪拌設備、混凝土抗壓強度檢測設備。

（3）試驗流程

a.制作標準混凝土試塊9 個，每組3 個，形狀為長、寬、高均為150mm 的方塊。試驗過程中，須嚴格保證攪拌時間、良好控制試驗溫度，以免影響攪拌質量，并以標準試驗方法檢測，確保試驗檢測的準確性；

b.混凝土攪拌完成后，將其倒入模板內；

c.24 小時后，拆除模板，做好混凝土養護，利用混凝土抗壓強度檢測設備開始檢測，記錄7d、28d、49d 各試塊的混凝土有相關數值。

（4）檢測項目及內容

本試驗共檢測三大項目，其中各項目下又分為多類內容，具體為：一，水泥性能，包括細度、凝結時間、標準稠度用水量、抗折強度、安定性、抗壓強度；二，減水劑，包括摻量、固含量、氯離子含量、減水率、PH 值、7d 及28d 抗壓強度比；三，煤灰性能，包括細度、含水量、需水量比、燒失量。

2.2 結果分析

混凝土由水、水泥、骨料、外加劑等組成，四成分的比例關系與用量決定著其的性能，現提出水膠比、粉煤灰摻量、外加劑是影響水泥混凝土強度的三大因素。

2.1 不同水膠比下混凝土抗壓強度對比

未摻加粉煤灰情況下，本研究中水泥、沙子、外加劑、5-15mm 碎石 、15-25mm碎石用量如下表1 所示。

表1 每立方米各材料的用量

水膠比，即混凝土配制中，用水量與膠凝材料總量之比。本試驗中摻合料即為粉煤灰、外加劑，且水泥+摻合料、碎石、砂子材料、外加劑用量固定，因此只需要調節水灰比，就可實現對應水膠比變化。試驗中，粉煤灰含量一定的情況下，隨著水膠比的增大，混凝土抗壓強度有所升高，當水膠比=0.413 時，抗壓強度最高，由此可知應將水膠比控制在0.40±0.01 范圍內，以保障混凝土抗壓強度符合工程要求，如表2 所示。同時為便于推進試驗開展，還要對坍落度進行測量，發現坍落度會對混合水泥混凝土材料流動性產生一定影響。

表2 水膠比及粉煤灰含量對混凝土抗壓強度的影響

2.2 不同粉煤灰摻量下混凝土抗壓強度對比

粉煤灰是一種工程常用摻加物，工程理論與實踐證明在混凝土中摻和一定量的粉煤灰，可有效改善混凝土和易性，提升混凝土密度性，并降低其水化熱，避免大面積裂縫的發生，從而保障工程順利施工與效益。本試驗中，檢測人員采用雙摻法，試加入30%、45%、60%的粉煤灰及減水劑，發現在水膠比一定的前提下，隨著粉煤灰比的增大，混凝土抗壓強度并未升高，當粉煤灰比=30%時，抗壓強度最高，如表2 所示。因此固然粉煤灰具有一定的混凝土強度提升效果，但在具體實踐中，還是要良好控制粉煤灰摻量，不可盲目加量，以免因過量添加而適得其反，影響混凝土最終性能。

2.3 外加劑對混凝土抗壓強度的影響

定量外加劑可對混凝土強度產生積極的提升效果。本試驗基于現有理論及實踐的考慮，在每一組、每一塊混凝土試塊中都添加外加劑，以確保每個試驗結果都具有意義。混凝土攪拌時，水泥與外加劑會具有一定沖突性，檢測人員應選擇效果最佳的外加劑，以確保混凝土攪拌質量。減水劑一般屬于陰離子表面活性劑，可分散水泥顆粒，改善混凝土拌合物流動性，在維持混凝土坍落度幾乎不變的基礎上，減少拌和用水量

2.4 試驗總結

本試驗以碎石、沙子、外加劑為定量，以用水量、水泥量、粉煤灰量為變量，研究水灰比、粉煤灰用量、外加劑對混凝土抗壓強度的影響。為了確保混凝土強度試驗結果的準確性，試驗人員要科學、規范應用混凝土試驗檢測設備，嚴格執行試驗流程，并有效分析相應檢測結果。結果顯示當水灰比=0.456、粉煤灰比=30%時，混凝土抗壓強度最大。因而工程實踐中，工作人員要合理確定水灰比與粉煤灰用量，并科學應用外加劑，以充分保證工程質量與效率，實現安全完工

3 結束語

綜上所述，水泥混凝土配比試驗檢測具有一定實踐必要性，可對具體施工、行業經濟發展、施工人員等產生積極影響。該試驗中，檢測人員要做好檢測準備，嚴格遵循檢測流程及相關規范，合理調整水膠比、粉煤灰含量及取舍外加劑，總結與分析影響水泥混凝土強度的因素，而后將所得結論推行至工程實踐中，以有效保障施工安全與質量，提升項目效益。