
集團動態(tài) News Information

拌和后短時內(nèi)的二次加水對混凝土性能的影響
0引言
混凝土拌合好后,澆筑前的二次加水對混凝土的性能影響很大,這一點得到普遍認(rèn)可。一般認(rèn)為:二次加水會使混凝土的抗壓強度損失20%~41%,并且其后期強度增長率會減慢,耐久性降低,該現(xiàn)象的產(chǎn)生,不僅與加水量有關(guān),而且與加水時間和養(yǎng)護條件有關(guān)。試驗過程和工程實例均表明,混凝土拌和好后,在不加水的情況下,隨時間的延長,強度逐漸降低,3~4h內(nèi)降低的幅度不是很大。混凝土出機時間越長,恢復(fù)初始坍落度需要的后加水量就越多,并且混凝土強度等級越高,加水后期抗壓強度受影響越明顯。很多學(xué)者注意到施工現(xiàn)場和長時間放置后二次加水對混凝土的影響,而現(xiàn)實中,常會遇到攪拌好的混凝土坍落度小于設(shè)計要求,廢掉浪費,大部分會采取再次加水的方法進行調(diào)節(jié),而此時的二次加水對混凝土后期性能(特別是抗壓強度)的影響如何,是個值得分析的問題。
向定量混凝土中加入定量水后,進行容重、密度和抗壓強度等一系列試驗分析,觀察短時內(nèi)二次加水對混凝土后期性能的影響。
1試驗
1.1試驗用原材料
水泥為蚌埠海螺水泥有限公司產(chǎn)的P·O42.5水泥,其性能指標(biāo)見表1;粉煤灰為淮南市珍珠粉煤灰開發(fā)利用有限責(zé)任公司產(chǎn)Ⅱ級粉煤灰,其性能指標(biāo)見表2;礦粉為江蘇淮龍新型建材有限公司產(chǎn)S95礦粉,其性能指標(biāo)見表3;混合砂為鳳陽武店產(chǎn),其性能指標(biāo)見表4;5~25mm碎石和5~10mm瓜子片均為淮南上窯產(chǎn),其性能指標(biāo)見表5;聚羧酸高性能減水劑產(chǎn)地為蚌埠,其性能指標(biāo)見表6;水為當(dāng)?shù)厣钣米詠硭?span>

1.2試樣成型
利用HJS-60型雙臥軸混凝土試驗用攪拌機(生產(chǎn)廠家:北京耐久偉業(yè)科技有限公司)成型原材料比例如表7所示的混凝土試樣,每種配比成型1組(每組3塊),試樣尺寸為150mm×150mm×(>100)mm,每個試模裝入5709g濕拌混凝土,然后再向每組試模中分別定量加入10%、20%、30%、40%的水,在試模內(nèi)攪拌均勻(注意:不要把水濺出),然后用搗棒插搗密實均勻,測量此時混凝土的體積(計算容重用),成型試件和加水量如表8所示,成型后如圖1所示。

成型過程:加料后(水泥、砂、石、礦物摻合料),干拌3min,加水(有外加劑的需要把外加劑事先混勻在水中),機械攪拌4min。
取芯:分別對標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護90d的每組混凝土試塊進行取芯,芯樣直徑為100mm,然后去除兩端部分,切成高徑比1∶1的芯樣(如圖2所示)。
2結(jié)果與分析
2.1試驗結(jié)果
通過試件成型時濕拌混凝土體積的測定和質(zhì)量的稱量,最終得出不同二次加水量與混凝土容重間的關(guān)系圖,見圖3。
加工好的芯樣泡水48h后,稱取芯樣質(zhì)量,測量其尺寸,計算出該狀態(tài)下硬化混凝土的密度,最終得到不同二次加水量與硬化混凝土體積質(zhì)量間關(guān)系圖,見圖4。
在YA-2000C型電液式壓力試驗機上進行抗壓強度測試,試驗方法和數(shù)據(jù)處理方法參照標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5008,得出不同二次加水量對硬化混凝土抗壓強度的影響,見圖5。
由圖3可知:濕拌混凝土的容重隨著加水量的增多而減小,因為水的密度小于骨料、膠凝材料和外加劑的密度,所以出現(xiàn)了加水越多,濕拌混凝土容重越小的現(xiàn)象。
圖4表明硬化混凝土的體積質(zhì)量隨著二次加水量的增大而減小,間接說明了濕拌混凝土容重與二次加水量間的關(guān)系;骨料和膠凝材料不變的情況下,硬化混凝土體積質(zhì)量的變小說明其內(nèi)部的孔隙率變大,同時也是二次加水導(dǎo)致自由水變多的直接后果。
圖5說明硬化混凝土抗壓強度隨著二次加水量的增大而減小。由于二次加水與一次加水間隔時間不長,水化產(chǎn)物量不多,因水化產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)遭到再次插搗和加水破壞而導(dǎo)致水化產(chǎn)物間作用力減弱的現(xiàn)象,對混凝土的最終硬化強度影響有限,所以,該情況下,時間對濕拌混凝土硬化后強度的影響可以忽略不計。
二次加水量的增大依次導(dǎo)致了濕拌混凝土容重和硬化混凝土體積質(zhì)量的減小,并最終導(dǎo)致硬化混凝土抗壓強度的降低,所以二次加水對濕拌混凝土容重、硬化混凝土體積質(zhì)量和抗壓強度的影響趨勢基本一致。
由表9可知:對于二次加水量在0~40%的情況,二次加水量在10%~20%間時,抗壓強度相對于不加水時損失最大,其中二次加水20%時,抗壓強度損失達到30%,而在其他情況下,每多加10%,抗壓強度多損失10%左右,二次加水40%時,抗壓強度損失達到50%。因此,混凝土抗壓強度與二次加水量間是局部線性相關(guān)。
3結(jié)論
在骨料、膠凝材料和外加劑保持不變,測完坍落度后短時內(nèi)的二次加水,對濕拌混凝土容重、硬化混凝土體積質(zhì)量和抗壓強度的影響趨勢基本一致,都是隨著二次加水量的增大而減小,但二次加水量與硬化混凝土抗壓強度間只是局部線性相關(guān),二次加水20%時,硬化混凝土的抗壓強度降低30%,二次加水40%時,硬化混凝土抗壓強度可降低50%。