山東江泰

山東江泰建材科技有限公司

聯系人:馮總,武經理

電話:18678858906,15318820518

座機:0531-88940050

郵箱:shandongjiangtai@163.com

地址:濟南市天橋區濟南新材料產業園區舜興路988號


行業資訊

所在位置:首頁 > 新聞資訊 > 行業資訊

探究探索:高性能混凝土超聲測強及影響因素的研究

更新時間:2021-09-13 10:46:31 點擊數:1243

0  前言

高性能混凝土對原材料和施工質量要求嚴格,如使用了活性堿骨料,而水泥和外加劑的含堿量又過高,使骨料產生堿骨料反應,破壞混凝土結構;施工質量不好,混凝土強度達不到要求,發生裂縫等,使鋼筋銹蝕,影響結構安全。我國商品混凝土中廣泛使用的摻加粉煤灰的混凝土,早期強度往往偏低,對于在建工程在工期要求范圍內強度往往達不到要求。因此,高性能混凝土的應用是必然的,對高性能混凝土的質量檢測也是非常必要的。超聲波檢測混凝土強度的方法在普通混凝土中已有應用,并且已有專用的公式,但在高性能混凝土方面的應用并不廣泛。超聲波檢測混凝土簡便快捷,在混凝土方面的應用前景廣泛,因此超聲波測高性能混凝土的強度有一定重要意義。本文針對高性能混凝土的質量檢測問題,研究了高性能混凝土的超聲檢測的可行性和影響因素。


1  原材料

水泥采用華新 42.5 級普通硅酸鹽水泥,3d 抗壓強度 27.4MPa,28d 抗壓強度 43.5MPa;粉煤灰采用沈海熱電廠 Ⅱ 級粉煤灰,細度 8.9%,燒失量 6.6%,需水比 96%;礦渣采用鞍鋼?;郀t礦渣,比表面積為 4320cm2/g,28d 活性指數 95%;硅灰采用朗天硅灰,28d 活性指數 121%;粗骨料采用 5~20mm 級配良好的碎石;細骨料采用河砂,細度模數 2.8,級配良好,為 Ⅱ 區中砂。


2  試驗方案

2.1  因子和水平的確定

本試驗選定三水平三因子正交設計安排試驗。采用外摻粉煤灰、礦渣和硅灰的方法配制高性能混凝土,正交設計表見表 1。

表 1   正交設計表

2.2  混凝土配合比

本試驗主要研究 C70 高性能混凝土,根據正交設計的水平和因子,確定配合比,如表 2 所示。

 表 2   混凝土配合比            kg/m3


3  結果與討論

3.1  試驗數據

不同配合比混凝土超聲聲速試驗及強度測試結果如表 3、表 4 所示。

表 3   混凝土超聲聲速試驗結果表

表 4   混凝土強度試驗結果表

3.2  結果分析

3.2.1  聲速影響因素的顯著性分析

影響聲速的顯著性分析結果見表 5~7。

根據表 5,查 F 分布位數表??梢钥闯?,粉煤灰及硅灰影響因素不顯著,而礦渣影響因素比較顯著,粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用影響是顯著的。

根據表 6,查 F 分布位數表??梢钥闯?,除粉煤灰的影響因素不顯著外,礦渣、硅灰以及粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用影響均顯著。

根據表 7,查 F 分布位數表??梢钥闯?,粉煤灰、礦渣、硅灰及其之間的交互作用都是顯著的影響因素。

表 5 C70 混凝土 7d 超聲交互作用分析表表

6 C70 混凝土 14d 超聲交互作用分析表

表 7 C70 混凝土 28d 超聲交互作用分析表

由表 5~7 可以看出,粉煤灰在 14 天以前對超聲波的影響是不顯著的,在 28 天的時候是顯著的影響因素。礦渣對超聲波的影響一直是比較顯著的影響因素。說明礦渣的摻加,對混凝土的內部結構有明顯的作用;硅灰對超聲波有比較顯著的作用,試驗前期的作用不顯著可能由于硅灰的摻量較少;粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用在 28 天前都是顯著的影響因素。說明不同的礦物細摻料之間存在明顯的疊加作用。

3.2.2  強度影響因素的顯著性分析

影響強度的顯著性分析見表 8~10。

根據表 8 中 1 作為誤差項,查 F 分布分位數表??梢钥闯?,硅灰,粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用是影響強度的顯著因素。

根據表 9,查 F 分布分位數表??梢钥闯?,礦渣對強度有影響,硅灰,粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用對強度的影響十分顯著。

根據表 10,其中 3、4 作為誤差項,查 F 分布位數表??梢钥闯?,礦渣對后期強度影響不顯著,硅灰與粉煤灰、礦渣與硅灰之間的交互作用一直都對強度的影響十分顯著。

由表 8~10 可以看出,粉煤灰、礦渣、硅灰之間的交互作用對混凝土的強度有顯著的作用。這主要是因為磨細礦渣的需水量不大,對混凝土的強度有利,但自收縮比較大;摻粉煤灰的混凝土的自干燥收縮和干燥收縮都比較小,但抗碳化性能較差。硅灰顆粒細小,僅是水泥顆粒直徑的 1/100,具有高度的分散性,可以充分地填充在水化水泥顆粒之間,提高漿體硬化后的密實度,但價格高昂。根據符合材料的超疊加效應原理,將不同種類細摻料以適當的比例加入混凝土,可以取長補短,不僅可以調節用水量,節約成本,提高混凝土的抗壓強度,而且還可以提高混凝土的抗折強度,減小收縮,提高耐久性。

表 8   C70 混凝土 7d 強度交互作用分析表

表 9   C70 混凝土 14d 強度交互作用分析表

表 10   C70 混凝土 28d 強度交互作用分析表

硅灰一直對混凝土的強度有顯著的影響,礦渣在早期對混凝土的強度有影響,粉煤灰摻量的改變對混凝土的強度影響不大。在試驗摻量范圍內,粉煤灰單獨的影響并不是很顯著。


4  結論

(1)粉煤灰摻量為 10%、20%、30% 的水泥膠砂強度影響系數相差不大,說明粉煤灰對其強度的影響不是很大,但隨著摻量的增加強度有降低的趨勢。硅灰摻量為 3%、5%、7%、10% 時對水泥膠砂強度影響系數均大于 1.0,說明硅灰的摻入可提高其強度,而摻量在 5%~7% 時強度會明顯提高;粉煤灰對混凝土的強度影響并不顯著,但其發展趨勢是減小混凝土的強度,因此改善和易性的同時,應減少粉煤灰摻量,以免影響強度。同時,粉煤灰對超聲聲速的影響不是很大,超聲檢測時可不予考慮。

(2)礦渣摻量的增加,對強度有一定影響,摻量在 20% 時強度達到最大值,繼續摻加,強度有所下降。礦渣對聲速的影響是顯著的,因此,超聲檢測時需考慮礦渣摻量。

(3)硅灰摻量的增加會提高超聲聲速,對聲速的影響是顯著的,因此超聲檢測時需考慮硅灰的摻量。摻入硅灰可顯著提高強度,硅灰摻量在 5%~7% 時,強度的增加速率較快。

本文資源來自《 中國商品混凝土網》,旨在交流信息分享技術,如有侵權,請及時聯系,我們將在第一時間予以刪除處理。