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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第3期

自然養護下不同比例摻合料對混凝土的影響

孫術程，王美楊，王智躍

［摘 要］本文混凝土企業為提質增效，在生產中使用加入礦物摻合料，但是混凝土結構現場強度檢測大多采用回彈法進行，且多數工程為滿足早日竣工要求，混凝土養護環節較為薄弱。本文研究自然養護下不同比例摻合料混凝土抗壓強度、回彈值及碳化深度的之間的關系。

［關鍵詞］混凝土；摻合料；自然養護；碳化深度；回彈值

0 引言

自然養護指試件脫模后在自然天氣下的養護。本次試驗所在地位于河北省保定市，保定市位于華北平原東北部，氣候屬于溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候，四季分明，年平均溫度12.3℃，全市年平均降水量499.1mm，降水主要集中在7～8月份，12月和1月降水最少，6～9月降水量占全年降水量的77.8%。6級以上大風多出現在冬春夏三季，8級以上大風多出現在夏季，其中以8月份最多。本次試驗自然養護時期為3～6月，降水較少，有風天氣較多。

1 試驗方案

本次試驗中摻合料選取為F類Ⅱ級粉煤灰和S95級礦粉，這兩種摻合料為混凝土企業日常生產中的常用摻合料，且摻合料的使用不僅可以減少廢棄產物對環境的影響，并有利于商品混凝土企業成本控制。

制作強度等級分別為C30～C40，摻合料摻量分別為0%、15%、30%及45%的混凝土試件，且留置期齡分別為14d、28d和60d的150mm×150mm×150mm的試件，試件制作拆模后采用自然養護，養護的試件場所要保證可以長期存放，便于拿取。在試件成型的頂面寫明混凝土的強度等級、成型日期、試配編號，確保試件的唯一性。試件應按照“品”字型進行堆放（圖1），保證每個試塊的側面都能進行通風，從而保證試件碳化的均勻性。試件養護到齡期后，分別檢測其抗壓強度、碳化深度及回彈值，以確定摻合料摻量對這些參數的關系。

2 原材料選擇及配合比確認

2.1 原材料選擇

（1）水泥：河北京蘭水泥有限公司，指標見表1。

（2）礦粉：唐山縱橫S95級礦粉，7天活性指數96%；28天活性指數106%，比表面積477m2/kg，流動度比100%。

（3）粉煤灰：大唐同舟F類Ⅱ級粉煤灰，細度18%，需水量比98%，燒失量0.4%。

（4）機制砂：保定滿城機制砂，細度模數3.0，堆積密度1570kg/m3；MB值1.2。

（5）碎石：保定滿城碎石，壓碎指標8%，含泥量0.3%，泥塊含量0.2%，針片狀含量3%。

（6）外加劑：保定慕湖高性能減水劑，減水率25%，含固量9.9%，密度1.04g/cm，pH值5.1。

2.2 初步配合比

混凝土各強度等級的初步配合比見表2。

3 試驗基本情況

3.1 試驗主要儀器

混凝土攪拌機、坍落度筒、150mm×150mm× 150mm試模、壓力機、振動臺、回彈儀。

3.2 工作性能情況

保持水膠比和砂率不變，通過調外加劑用量使混凝土初始坍落度在220mm，改變混凝土中摻合料的占比對C30C35C40混凝土進行試配，其工作性能數據見表

如表3所示可知：（1）隨著水泥用量的降低，C30、C35、C40混凝土的外加劑摻量不斷降低，（2）隨著水泥用量的降低，混凝土出機狀態更加良好。

3.3 力學性能

混凝土立方體抗壓強度測試結果如表4和圖1～3。

綜合表4及圖1～3可知，隨著摻合料取代率的逐漸增加，混凝土的抗壓強度減小，主要原因為試配膠凝材料總量不變，粉煤灰活性較低，隨著粉煤灰用量的不斷增加，強度相應減小。

3.4 自然養護狀態下試件碳化深度及回彈值

混凝土試件碳化深度及回彈強度測試結果如表5所示，圖4～6為混凝土回彈強度檢測結果曲線。

綜合表5和圖4～6可以得出：（1）摻合料取代率的增加，對混凝土的碳化深度無明顯影響，混凝土碳化深度隨著齡期的增加而增長；自然養護狀態下混凝土碳化值較大，對用回彈法驗收混凝土較為不利。（2）混凝土回彈值隨著摻合料用量的增加而相應減小，主要原因為混凝土強度隨著摻合料的增加而減小。且回彈值隨著時間的增加而增加。

總結

綜合上述試驗可知，在保證強度的前提下，使用摻合料對于混凝土的和易性有較好的改善；混凝土的碳化深度與摻合料的摻量無明顯關系，混凝土回彈值與混凝土強度有關，且摻合料的使用會降低混凝土強度（主要原因為摻合料的活性較水泥低）。

混凝土在自然養護狀態下的碳化值隨齡期的延長增長較為明顯，且不利于回彈法驗收。

摻合料的使用不僅可以減少廢棄產物對環境的影響，同時合理的使用摻合料對改善混凝土的和易性作用明顯。并且，摻合料價格較水泥較低，對混凝土成本控制有一定經濟價值。

參考文獻

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供稿人：孫術程，王美楊

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標準規范】

《建筑固廢再生砂粉應用技術規范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術規程》CECS

《預拌混凝土使用說明書》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預拌混凝土產品質量追溯規范》團標

【會議培訓】

2025全國混凝土行業創新發展與廢棄物資源再生技術交流大會

第十屆全國建筑固廢和余泥渣土處理及資源化利用大會暨中國砂石協會建筑固廢利用分會年會

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碳化再生骨料制備技術

【期刊著作】

《新技術在混凝土中的應用》圖書

《常見預拌混凝土質量事故分析百例》圖書

《預拌混凝土企業標準化試驗室建設指南》圖書

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