混凝土原材料對水利工程混凝土性能的影響與檢測控制

靳 璐

(新疆水利水電勘測設計研究院檢測試驗研究中心，新疆 昌吉 831100)

1 實驗原材料

實驗原材料如表1所示。

表1 實驗原材料

2 水利工程混凝土施工特點與重要性

水利工程與其他的工程有很大不同，它的設計范圍很廣，對混凝土的質量要求很高，具有很強的準確性和復雜性。水利水電工程它屬于大型工程范圍，施工周期較長，一般在3年以上，材料的存放時間往往過長，為保證材料的損耗量控制在最低范圍內，需要引進先進的施工技術，相關部門應做好施工方案，加強水利水電工程的穩定性。水利水電施工的工程量十分龐大，施工過程中經常出現一些事故，比如說交叉作業、重復作業的現象出現，這就要求施工單位在施工以前就做好詳細施工組織方案，保證水利水電工程施工有序的進行，避免發生施工安全問題，保證施工質量。除此之外，通常會采用應用方式較廣的混凝土施工技術，以鋼筋為主要施工核心，按照施工設計圖紙，對鋼筋進行混凝土澆筑，使混凝土和鋼筋完美融合在一起，提高鋼筋混凝土的堅固性。在進行混凝土鋼筋調配時，為了保證鋼筋混凝土的強度，鋼筋混凝土的配比工作也是非常重要的，正確的材料配比，可以大大提升鋼筋混凝土的強度，所以想要保證水利水電工程的安全性，混凝土施工技術的創新是非常有必要的。

3 實驗成果分析

相關實驗成果如表2所示。

3.1 不同強度等級水泥對混凝土水泥用量影響

分別利用P.S.A32.水泥與P.O42.5水泥來制成與齡期抗壓強度一致的混凝土，詳情可見表1。經過有關人員研究發現，P.S.A32水泥的成本價格非常廉價，但需要使用較大數量，其材料成本要遠高于P.O42.5水泥。

3.2 水泥用量對混凝土立方體抗壓強度的影響

通過11組配合比進行研究，結果顯示當抗壓強度會跟隨水泥用量不斷提高而增加，但并不屬于線性趨勢。以C9015指標強度為例，最科學的水泥用量比在150kg左右。

3.3 石粉替代粉煤灰對混凝土抗壓強度的影響

工作人員以工程類型為基礎，設計了四組石粉比例來替代煤灰量，其分為是0%、25%、50%、75%四種配合比，詳情見序號2/6/7/8。通過利用專業工具檢測混凝土各階段抗壓強度后發現，當石粉替代配合比不超過粉煤灰參量時，不會對混凝土強度嚴重影響，如果石粉品配合比超過粉煤灰75%時，會給混凝土強度帶來重要影響，甚至會降低到標準值以下。

表2 11組實驗成果匯總表

3.4 粉煤灰品質對混凝土水泥用量的影響

1)在研究不同品質粉煤灰對混凝土水泥用量的影響時。發現原狀灰凈漿水粉要低于磨細灰，Ⅱ級灰要低于Ⅲ級灰，同時燒失量與細度會添加劑吸附量、需水量標準造成嚴重影響。需求量比則無法有效體現出其對漿體黏性和吸附量的影響，要經過專業檢測方式，對粉煤灰凈漿與V漏斗時間進行檢測，才能全面了解粉煤灰性能[1]。從這里不難看出，混凝土水粉比是控制混凝土水泥用量的重要組成部分[2]。

2)研究發現，粉煤灰質量與漿體當中的水粉比含量有非常密切的聯系。使用II級的原狀粉煤灰，能提高粉煤灰凈漿實驗次數，采用2-3s的V漏時間以及凈漿水粉比<0.85含量最為科學[3]。

3.5 粗骨料針片狀含量、超徑率、遜徑率等對HSCC工作性能的影響

1)選擇粒徑在20-25mm的碎石，作粗骨料顆粒粒徑，設計出四組直徑率為10%、20%、40%、60%配合比。伴隨著石子直徑率不斷提高，會降低混凝土之間的空隙、提高流動性。當粗骨料直徑率不超過20%時，不會給混凝土工作帶來其他不利影響[4]。

2)采用粒徑為2.5mm-5mm的碎石屬于粗骨料遜徑顆粒，工作人員設置了四種不同的配合比分別為5%、10%、15%、20%。經過有關人員研究發現，隨著遜徑率不斷提高，會明顯降低間隙與混凝土流動性，下降頻率要遠高于對混凝土性能的影響。因此整個粗骨料遜徑率小于10%最為合理[5]。

3)分別設計四組針片狀，其中含量有0%、10%、15%、20%的配合比，詳細試驗數據如表3所示。隨著粗骨料針片狀含量逐漸提高，混凝土V漏斗時間會逐漸提升。當針片狀含量超過10%左右時，雖不會給抗壓強度帶來較強影響，但會降低混凝土V漏斗性能[6]。

表3 粗骨料針片狀含量試驗成果

4 結 論

綜上所述，P.O42.4水泥混凝土與P.S.A32.5水泥相比，不管是從材料成本還是從水泥用量方面都要低，并且其抗壓強度隨著水泥用量增加會不斷提高，通過模擬的方式研究發現，當水泥用量在105kg時，C9015混凝土強度最高。