塑性混凝土彈性模量室內實驗研究

于培祥 南京科杰建設工程質量檢測有限公司

一、前言

彈性模量是塑料混凝土中重要的一項指標，其能夠真實的反映出塑料混凝土所受應力應變之間存在的關聯，能夠塑料混凝土配合比設計。塑料混凝土是新型的建筑材料，當前我國還沒有較好的彈性模量測試方法，為此對其進行試驗研究有著十分重要的意義。

二、塑性混凝土彈性模量的測試方法

（一）試驗所用原材料

水泥為鄭州龍崗水泥廠生產的32.5MPa袋裝普通硅酸鹽水泥種植期間三門峽市淮壩引黃工程西段村水庫防滲墻施工，壩基右岸覆蓋著干涸的土地。問題：粉質粘土經干燥、破碎、破碎后呈泥狀混合破碎、篩分（5目）砂為中粗砂，含泥量3.4%，細度模數3.2，粗骨料為5-20mm連續級配碎石，膨潤土為鈣信陽華神膨潤土有限公司生產的膨潤土。

（二）試件的成型

過去，塑性混凝土的靜彈性模量主要是用三軸剪切儀測定的儀器用這種方法測得的彈性模量很低，高度為150mm和300mm的圓柱形試樣應已經用過了試樣的形成過程如下：按室內攪拌法攪拌的塑性混凝土混合料分兩層放入試驗模中，這很容易理解操作內壁應刷礦物油或其他脫模劑探員，自從塑性混凝土是一種高流動性混凝土，不能通過振搗來壓實表。相反，手動操作時應使用打夯機夯實。選擇六個樣品為一組，其中三個用于測量軸向抗壓強度，以及另外三個用于測量靜態彈性模量。

（三）采用300mm的測試方法

在樣品達到28天的使用壽命后，應將其從固化室中取出并進行測試馬上。依照水工混凝土試驗規范，應首先測定軸壓強度，樣品應放在試驗的下壓板上機器。機器試樣的上下端分別用蓋板覆蓋，使試樣的中心與試驗機下壓板的中心對齊，將百分表固定在試樣底部，試樣兩側放置一個帶磁性儀器架的試樣，試樣兩側整個試樣的變形值為有分寸的磁性表架的固定點應該有效的避免到其與試驗機接觸，以防表架振動按才可以有效的避免到影響千分表的讀數。在正式測試之前預緊力為0.05-0.1mpa/s，最大預緊力約為破壞強度的40%，并且預緊力至少為3倍，直到讀數之間的差值達到兩側的百分表不超過允許誤差（此測試中的允許誤差為0.04mm）。進行正式測試，加載方法如下。在預加載的情況下，每增加4kn負載，在測試記錄表上記錄相應的百分表讀數。當應力從0.5 MPa增加到破壞應力的40%時，應力變形曲線接近一條直線。依照這個問題，計算出樣品的彈性模量。

（四）采用150mm的測試方法

在試樣達到28天使用壽命前2天，取出3個彈性模量試件，擦拭試件表面，在試件中間測量150mm的標準長度，將膠帶貼在對稱的表面上，固定鋼塊和測微計桿，粘合劑為環氧樹脂和聚酰胺的混合物，或者環氧樹脂和乙二胺的混合物可以用來粘合鋼的對稱表面。粘合第一個表面后，應保稅。之后合同簽訂后6天內，樣品應保存在養護室中，直至達到試驗年齡。樣品老化后，將其取出并小心地將百分表固定在樣品兩側的鋼塊上。預加載方法也為0.05-0.1mpa/s，并且預加載方法兩側的百分表讀數之間的差異不超過給定的允許誤差（此測試中的允許誤差為0.004 mm）。形式試驗和最終彈性試驗的模量的計算方法與300毫米規格試驗的計算方法相同。

（五）兩種彈性模量測試方法的分析比較

塑性混凝土的彈性模量為低，它用電阻應變測量壓縮彈性模量是不可行的儀表縱向壓縮應變受橫向壓縮應變的影響很大緊張。緊張壓塑性混凝土的壓縮彈性模量不能滿足設計要求要求。什么時候測量靜電彈性模量在150mm標距長度的測試方法中，它是用來固定千分表和變形計的，而大部分的變形是無法測量的待會兒。那個用千分表測得的變形量遠小于零件的實際變形量樣本。因此，計算的彈性模量值將遠大于實際彈性模量值。通過測試方法以300mm的標距測量樣品的整個長度的變形。用于測量變形的百分表固定在磁性框架上，因此基本上可以測量變形。大量測試表明，只要保持電磁工作臺的穩定性，標距就是試樣的全長，這是可以測試出塑性混凝土彈性模量的理想方法。

三、影響塑性混凝土彈性模量的因素

（一）水膠比和砂率的影響

混凝土/膠比一般為0.8-0.5水化劑摻量增加，塑性混凝土的彈性模量增加，但水化劑摻量增加的負效應大于正效應效果。低于在滿足施工要求的前提下，盡量選擇一些較小的水基配比。提高塑性混凝土的砂率可以降低彈性模量模數。一般來說塑性混凝土的含砂率較高，約為40%-50%，在此范圍內，含砂率的變化對彈性模量影響不大。

（二）水泥的影響

水泥的種類和摻量對混凝土的塑性彈性模量有很大的影響混凝土如果水泥和膨潤土的用量相同，高性能混凝土的塑性增長率高于彈性增長率混凝土使用優質水泥有助于降低混凝土的塑性混凝土的模量和每立方米水泥含量對塑性混凝土的模量有很大的影響混凝土水泥用量增加，塑性混凝土的彈性模量也隨之增加，從而降低了彈性模量。

四、結束語

由上可知，彈性模量是塑料混凝土中重要的指標，但當前我國對其的測量方式還處在起步階段，還沒有完善的標準和規章制度。百分百表和千分表是當前應用的最為廣泛的彈性衡量，300mm的測量方式更夠更為準確的測量出塑料的彈性模量值。