摘要:目前混凝土强度评价主要以28d标准养护强度作为依据,但其弊端在于耗费时间较长,且受成型、养护环境波动影响较大,对混凝土配合比调整的指导具有滞后性。笔者在大量试验的基础上,探讨使用沸水法推定混凝土28d标准养护强度,以指导配合比调整的可行性。

关键词:沸水法;强度;探讨

Discussion of Test for the Boiling Water Method Curing of Concrete  Conclude the 28-day Standard Curing Strength

HAN yu, XIU Xiao-ming, YIN Yan-chun, JIANG Xing-yan, LIU Hong jiang

China Construction Ready Mixed Concrete Shen Yang Co.Ltd, Shenyang, 110000

Abstract:The concrete strength evaluation mainly 28 d standard curing strength as the basis, but its drawback is the cost for a long time, and greatly influenced by molding and curing environmental variation, the concrete mix proportion adjustment with the guidance of hysteresis. The author on the basis of a large number of trials, use boiling water law presumption of 28 d concrete standard curing strength, to guide the feasibility of the mixing ratio adjustment.

Keywords:Boiling water method; Strength; Discuss

1 引言

强度作为普通混凝土最重要的指标,对混凝土生产企业的配合比制定具有很高的指导意义。但如粉料品种更换、骨料质量波动、外加剂种类变化等生产过程中常见现象,都会给混凝土强度带来波动。如以28d标养强度为依据调整混凝土配合比,具有严重的滞后性。而目前有通过3d、7d强度推断28d标养强度,作为调整配比依据的方式,周期长且不科学,如使用早期强度高的水泥则会造成误判。混凝土配合比的调整不准确,一方面造成无谓的资源浪费,另一方面会严重影响工程质量。

为解决以上问题,利用大量的试验数据分析及现场使用经验,我们开展使用沸水法养护推定28d混凝土标准养护强度试验方法研究。

2 试验

2.1原材料

2.1.1水泥与矿物掺合料

试验所用的水泥(C)为亚泰P.O 42.5水泥,粉煤灰为沈阳热电厂Ⅱ级粉煤灰,矿粉(SL)为沈阳金石盾S95级矿粉,其性能指标见表1-表3。


1 水泥性能指标

密度g/cm3

比表面积m2/kg

标稠%

凝结时间min

R3MPa

R28MPa

初凝

终凝

3.1

360

28.0

210

280

5.4/28.0

8.5/55.2

2粉煤灰的性能指标

细度(%

需水量比(%

烧失量(%

28d活性指数(%

17.5

95

2.3

79

3 矿粉的性能指标

密度g/cm3

比表面积m2/kg

流动度比%

7d活性指数%

28d活性指数%

2.87

370

95

75

98



2.1.2粗细集料

细集料和粗集料的指标参数分别见表4-表5


4 中砂性能指标

集料

品种

产地

细度模数

泥块含量%

含泥量%

堆积密度kg/m3

表观密度kg/m3

中砂

辽阳

2.8

0.5

4.0

1480

2440

5 碎石性能指标

集料品种

产地

粒径mm

泥块含量%

含泥量%

压碎指标%

针片状含量%

堆积密度kg/m3

表观密度kg/m3

碎石

沈阳

5-25

0.5

1.0

7.0

4.0

1470

2780


2.1.3外加剂

减水剂选用辽宁科隆聚羧酸减水剂,固含量15%,减水率20%。

2.2试验方法

2.2.1 配合比设计

配合比按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011进行设计,考虑到目前施工多为泵送要求,坍落度控制在200±30mm。水灰比选取0.28~0.62之间进行试验。

2.2.2 沸水法试验

按照《早期推定混凝土强度试验方法标准》(JGJ/T15-2008)中,沸水法方法进行混凝土试件的养护、脱模、及快测;每一组配合比同时留取一组试件进行28d标准养护。

2.2.3混凝土抗压强度测试

混凝土强度试验按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)进行。

3 结果与讨论

试验数据如表6

根据大量试验,通过对比沸水法养护强度与28d标准养护强度数据对比,建立两者线性关系式。

根据线性曲线,建立公式为y=1.350x-0.519  R2=0.979



6 不同水灰比沸水法与28d标养强度对应数据

编号

水灰比

沸水法强度(MPa)

标养28d强度(MPa)

比值%

编号

水灰比

沸水法强度(MPa)

标养28d强度(MPa)

比值%

1

0.28

57.4

75.8

76%

41

0.46

34.6

43.7

79%

2

0.28

54.0

75.5

72%

42

0.46

29.6

39.3

75%

3

0.28

55.0

75.4

73%

43

0.46

33.4

43.2

77%

4

0.31

45.0

66.2

68%

44

0.47

29.4

40.4

73%

5

0.31

44.1

61.4

72%

45

0.47

28.8

41.0

70%

6

0.32

58.9

76.5

77%

46

0.47

30.4

41.9

72%

7

0.32

45.9

61.8

74%

47

0.47

30.0

42.1

71%

8

0.32

45.0

63.3

71%

48

0.47

32.9

42.3

78%

9

0.33

45.3

59.2

77%

49

0.48

31.7

40.9

78%

10

0.33

51.7

67.7

76%

50

0.48

26.8

33.5

80%

11

0.34

46.5

59.2

79%

51

0.48

30.1

41.9

72%

12

0.35

44.4

61.9

72%

52

0.49

26.5

34.9

76%

13

0.35

41.5

56.4

74%

53

0.49

25.6

33.7

76%

14

0.37

39.1

56.4

69%

54

0.49

25.7

34.5

74%

15

0.37

40.1

53.4

75%

55

0.49

24.3

32.4

75%

16

0.38

40.7

52.0

78%

56

0.49

28.1

37.8

74%

17

0.38

39.6

52.2

76%

57

0.50

28.9

35.6

81%

18

0.39

38.9

53.0

73%

58

0.50

26.4

34.8

76%

19

0.39

29.8

41.5

72%

59

0.50

24.9

35.7

70%

20

0.39

37.8

47.6

79%

60

0.51

18.6

25.9

72%

21

0.40

32.9

41.4

79%

61

0.52

25.5

35.0

73%

22

0.40

35.9

46.4

77%

62

0.52

22.6

30.5

74%

23

0.40

32.9

43.7

75%

63

0.52

22.9

31.6

73%

24

0.40

33.8

44.7

76%

64

0.52

24.4

33.1

74%

25

0.40

34.9

45.0

77%

65

0.53

18.6

25.2

74%

26

0.41

30.5

41.7

73%

66

0.53

20.1

26.3

76%

27

0.41

34.8

47.9

73%

67

0.53

23.3

29.9

78%

28

0.41

31.2

39.5

79%

68

0.53

21.2

28.0

76%

29

0.41

31.0

39.6

78%

69

0.54

28.6

38.6

74%

30

0.41

27.6

36.3

76%

70

0.55

24.3

29.4

83%

31

0.41

32.7

43.6

75%

71

0.55

29.2

37.8

77%

32

0.42

27.5

37.1

74%

72

0.56

17.4

25.4

69%

33

0.42

27.9

39.7

70%

73

0.56

30.4

36.5

83%

34

0.43

32.0

40.0

80%

74

0.57

21.2

28.2

75%

35

0.43

27.2

35.4

77%

75

0.57

22.6

30.6

74%

36

0.44

35.0

46.9

75%

76

0.57

27.6

35.7

77%

37

0.44

30.0

43.0

70%

77

0.58

25.0

31.3

80%

38

0.45

31.5

40.5

78%

78

0.59

21.4

26.6

80%

39

0.45

34.4

47.3

73%

79

0.61

17.1

25.4

67%

40

0.46

31.0

40.5

76%

80

0.62

16.9

20.7

81%



表7沸水法与28d标养强度关系曲线


沸水法养护采用HJ-84型混凝土加速养护箱进行试验,养护前需保证试件成型的环境温度在20±5℃内,脱模时间控制在24h±15min内进行。沸水养护应待水温达到98℃以上时,再讲试件放入沸水中,并保证整个养护过程中,水温保持恒定。

混凝土中的水泥在沸水中加速水化,在4h±5min内可达到28d标养强度的70%~80%,且随水灰比增大,占比逐步增高。因此推断利用沸水法推断混凝土强度以调整配合比是科学有效的。相比标准养护的超长周期,沸水法加速试验周期仅为29h±15min,有效避免了标养试验的滞后性,且根据试验数据观测,具有良好的稳定性。

但推断出的公式仅限于本次试验所用原材料,对比其他不同种类原材料试验没有做深入研究。配合比方面,在设计阶段,粉煤灰、矿粉两种掺合料的比例固定为15%与20%,对于胶凝材料体系不同或掺合料比例不相同的情况,本次推断公式同样不适用。建议不同试验室可按照自身配合比设计体系,自行参照建立线性关系式。最重要的先期因素为成型、脱模前的环境温度与沸水法试验的时间保持一致。

沸水法养护过程也有一些特殊情况需注意。如:受外加剂或特殊项目影响,脱模时间无法控制在24h以内,则可适当延长脱模时间,但要保证实验周期时间一致,或可采用带模养护。

4 结论

(1)不同水灰比的混凝土,在原材料不变,且胶凝体系中掺合料比例一定的情况下,沸水法养护与28d标准养护强度具有一定的线性关系,可做为推测混凝土配合比强度的依据;

(2)不同试验室可根据原材料及配合比情况,建立相应28d标养强度快测曲线。

参考文献

[1]梁立涛、牟龙;混凝土加速养护推定28d标养强度的试验探讨,水泥与混凝土,(2005)03-0016-04

[2]杨文,利用8h水泥标号快测技术控制现场混凝土质量,山西建筑,2003年3月 第29卷第三期

[3]胡企才;_混凝土早期加热促硬快速推定28天强度试验方法的评述

[4]潘敏豪;新拌混凝土快测技术的综合应用

作者简介:韩宇(1988-),男,学士,中建商品混凝土沈阳有限公司。研究方向:高性能混凝土。

通讯地址:沈阳市苏家屯区前谟家堡城大街42-1号(110100)

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