原材料对混凝土性能影响的探究
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作者: 邢燕
摘 要：在建筑施工中，混凝土的性能直接关系着工程的质量，而混凝土性能又取决于原材料。所以文章正是基于这一背景，以水泥、粉煤灰、石灰、石膏、水等原材料为例，结合试验，就其对混凝土性能带来的影响进行了探究。希望通过文章的探究，更好地促进混凝土性能的提升和优化。
关键词：原材料；混凝土性能；影响
为了更好地研究原材料对混凝土性能的影响，我们必须注重试验的开展，并在试验之前紧密结合实际对试验方案进行科学合理的设计，采取针对性的方法，从而确保整个混凝土性能得到有效的提升，最终促进施工质量的提升。
1 试验概况分析
由于加气混凝土具有质轻、防火、隔音、保温、抗渗、抗震、环保、耐久、快捷、经济等诸多方面的优势，所以近年来得到了广泛的应用。因而本次试验的混凝土为加气混凝土。通过本次试验，更好地掌握原材料对加气混凝土的强度和密度以及收缩性等方面的性能影响进行了研究。
2 混凝土性能研究中各种试验原材料的情况分析
在本次混凝土性能研究中，为了更好地促进此次试验的开展，笔者以下对本试验中采用的原材料作出以下简要的分析。
一是就水泥来看，主要是采用P.O42.5的水泥，其细度为5.4%，标准稠度用水量为24.0%，安定性为1.8，初凝的时间为167min，终凝的时间为195min，3d的抗压强度为32.5Mpa，7d的抗压强度为50.36Mpa，3d的抗折强度为5.8Mpa，28d的抗折强度为9.4Mpa。二是就粉煤灰来看，本次试验采用的粉煤灰是干排灰，属于3级粉煤灰，其细度为25%，需水量比为108%，烧失量为10%，含水量为0.5%，三氧化硫的含量为2.0%。三是就石灰来看，主要是钙质生石灰粉，其CaO的质量分数为70%，MgO的质量分数为4.0%，SiO2的质量分数为3.0%，CO2的质量分数为4.0%，消化速度为9.0min，消化温度为75℃。未消化残渣的质量分数为8.0%，细度为13.0%。四是就石膏来看，主要采用脱硫二水石膏，其含水量为10%，有效含量为85%。五是就发泡剂来看，主要是采用水剂型的铝粉膏，其固体组分为72%，活性铝含量为94%，细度为2.5%，4min的发气率为62%，16min的发气率为91%，30min的发气率为99%，水分散性为无团粒。六是就稳泡剂来看，本次试验主要采用黄褐色的皂角粉稳泡剂。七是就水来看，本次试验主要采用自来水。
3 具体的试验设计情况的分析
由于原料的配制将直接对混凝土的性能带来影响。就本次试验来看，主要采用了水泥、粉煤灰、石灰、石膏、发泡剂、稳泡剂、水等原材料，而水泥、粉煤灰、石灰、石膏的用量超过了总量的99%，所以以下主要就水泥、粉煤灰、石灰、石膏的掺入量对混凝土性能带来的影响进行了分析，而发泡剂的掺入量为0.05%，稳泡剂的掺入量为0.021%，所以发泡剂、稳泡剂和水在文章中不进行讨论。所以在试验设计中，采用了正交试验表，在试验过程中主要采用了三个水平序列，第一个水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分别为65%、14%、14%、6%；在第二个水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分别为70%、8%、17%、3.5%；第三个水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分别为69%、12%、15%、3%。
4 试验方法分析
在按照上述配比的基础上，在本试验中进行加气砼砌块的制备，并对其各项技术指标进行了测试，从而更好地就原材料对其带来的影响进行分析。其具体的配比是：总共采用了9个试验配比，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的第一个试验配比是：65%、14%、14%、6%；第二个试验配比是：65%、8%、17%、9%；第三个试验配比是：65%、12%、17%、5%；第四个试验配比是：70%、7%、17%、5%；第五个试验配比是：70%、8%、19%、2%；第六个试验配比是：70%、12%、14%、3.5%；第七个试验配比是：75%、4%、17%、3%；第八个试验配比是：75%、8%、11%、5%；第九个试验配比是：75%、12%、10%、2%。具体的配置过程是将粉煤灰与水以及石膏磨成浆液，再加入石灰和水泥进行搅拌，再将稳泡剂和铝粉加入之后，利用浇筑搅拌机将搅拌液注入模板之中，当形成均匀的气泡坯体之后，静置一段时间之后，在养护室利用蒸汽对其养护了12个小时，养护时的温度控制在190到200℃之间，压力是1.5Mpa。当将其从养护室取出来之后，将其静停气田成为成品，且在试验中严格按照有关规范对其进行了取样，并按照有关规范对所取样的表观密度、抗压强度和干燥收缩率进行了测试和试验。
5 试验结果分析
5.1 试验结果
在经过上述试验的基础上，对其宏观性能进行试验时，其试验结果是：第一个试验配比得出的结果是：粉煤灰为65%、水泥为14%、石灰为14%、石膏为6%、干密度为724.8kg/m?、强度为4.8Mpa、7d的收缩率为0.54mm/m。第二个试验配比得出的结果是：粉煤灰为65%、水泥为8%、石灰为17%、石膏为9%、干密度为711.85kg/m?、强度为4.2Mpa、7d的收缩率为0.57mm/m。第三个试验配比得出的结果是：粉煤灰为65%、水泥为12%、石灰为17%、石膏为5%、干密度为723.45kg/m?、强度为5.8Mpa、7d的收缩率为0.36mm/m。第四个试验配比得出的结果是：粉煤灰为70%、水泥为7%、石灰为17%、石膏为5%、干密度为732.35kg/m?、强度为4.1Mpa、7d的收缩率为0.51mm/m。第五个试验配比得出的结果是：粉煤灰为70%、水泥为8%、石灰为19%、石膏为2%、干密度为756.85kg/m?、强度为4.2Mpa、7d的收缩率为0.38mm/m。第六个试验配比得出的结果是：粉煤灰为70%、水泥为12%、石灰为14%、石膏为3.5%、干密度为744.45kg/m?、强度为6.8Mpa、7d的收缩率为0.45mm/m。第七个试验配比得出的结果是：粉煤灰为75%、水泥为4%、石灰为17%、石膏为3%、干密度为744.50kg/m?、强度为6.6Mpa、7d的收缩率为0.41mm/m。第八个试验配比得出的结果是：粉煤灰为75%、水泥为8%、石灰为11%、石膏为5%、干密度为723.7kg/m?、强度为4.8Mpa、7d的收缩率为0.46mm/m。第九个试验配比得出的结果是：粉煤灰为75%、水泥为12%、石灰为10%、石膏为2%、干密度为739.95kg/m?、强度为5.8Mpa、7d的收缩率为0.58mm/m。 5.2 试验结论
由此可见，上述每组试验配比所得出的干密度几乎相当，相差不多，最大值和最小值分别是在第五组试验配比和第二组试验配比中得出，二者的相差6.3%，因而原材料给加气砼的干密度带来的影响不大。但是每组试验配比在强度方面的相差较大，第六组配比的强度最大，第二组配比的强度最小，二者相差61.9%，所以原材料给加气砼的强度带来的影响较大。而在对每组配比进行收缩试验时，第九组的收缩值最大，而第三组的收缩值最小，二者相差61.1%，所以原材料对加气砼的收缩影响较大。最后通过试验研究得出，由于加气砼强度增加，其干密度也会随之增加，但是收缩率没有明显的变化，所以强度与密实度的关联性较大，但是与收缩率的关系不大。
5.3 试验极差分析
在本试验中，为了更好地掌握原材料对混凝土性能带来的影响，还对试验数据进行了极差分析。其结果如下：一是在干密度方面，总共进行了四次试验，其中，粉煤灰为719.7%、737.9%、735.1%、23.5%；水泥为734.1%、731.2%、735.3%、5.3%；石灰为730.4%、725.1%、743.2%、11.7%；石膏为740.1%、732.6%、727.3%、14.3%，所以其影响因素的排序是水泥<石灰<石膏<粉煤灰，其最佳组合是A1B2C2D3，由此可见，粉煤灰给加气混凝土的干密度带来的影响最大，所以要想对其密度进行调整就必须对粉煤灰用量进行调整。二是在强度方面，总共进行了四次试验，其中，粉煤灰为4.8%、5.1%、5.4%、0.9%；水泥为5.3%、4.2%、6.2%、1.9%；石灰为5.3%、4.6%、5.3%、0.8%；石膏为4.8%、5.9%、4.8%、1.1%，所以其影响因素的排序是石灰=粉煤灰<石膏<水泥，其最佳组合是A3B3C1D2，由此可见，水泥是影响混凝土强度的最大因素，而且还需要对粉煤灰的用量进行严格的控制。三是收缩方面，总共进行了四次试验，其中，粉煤灰为0.47%、0.45%、0.46%、0.04%；水泥为0.48%、0.47%、0.46%、0.02%；石灰为0.48%、0.53%、0.39%、0.16%；石膏为0.51%、0.49%、0.34%、0.06%，所以其影响因素的排序是水泥<粉煤灰<石膏<石灰，其最佳组合是A2B3C3D3，由此可见，石灰和石膏的用量越大，就能有效的对混凝土收缩进行有效的补偿，其越强的补偿作用就会降低混凝土的收缩。
6 结语
综上所述，原材料对混凝土性能带来的影响较多。在实际试验过程中，我们必须紧密结合混凝土的类型，对原材料的组成进行确定，并按照不同的配比进行试验，为了满足混凝土性能的发挥，最终确定最佳的方案，才能确保混凝土的性能得到有效提升，提高混凝土施工质量。
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