2020年C100混凝土性能及制备探索的论文

C100混凝土性能及制备探索的论文 随着现代化社会的快速发展，人们的生存和生活空间不断延伸，例如某些地区正在建设海底隧道、跨海大桥、超高层建筑物等，这些工程项目对于混凝土的性能和质量要求非常高，往往需要一些高强或者超强混凝土。一般情况下，C60C90混凝土属于高强混凝土，C100C140属于超强混凝土，在实际应用中C100混凝土具有多种应用性能，通过分析和研究C100混凝土制备，掌握影响C100混凝土性能的各种因素，进一步优化和改进C100混凝土制备工艺，充分发挥C100混凝土的应用优势，降低资源消耗，实现可持续发展。 混凝土作为一种重要的工程材料，应用非常广泛，C100混凝土属于超强混凝土等级，其主要是通过质量控制和选择优质原材料，如高强度等级水泥、添加矿粉、硅灰、粉煤灰等矿物掺合料等，来提高混凝土自身强度，在实际应用中主要具有以下性能:(1)降低结构自重。对于某些工程项目，在使用钢筋混凝土时，材料重量比较大，若钢筋混凝土为普通强度等级，约为有效荷载78倍，而通过提高混凝土强度，可以减少钢筋材料使用量，从而降低结构自重。根据试验验证，钢筋混凝土结构可替代85%90%的钢结构工程，当使用C100混凝土时，钢筋混凝土结构和钢结构的强度/质量比值几乎相等，因此通过使用C100混凝土可以降低结构自重，节省大量钢材1。(2)改善耐久性。C100混凝土具有较强的抗压性，通过合理加工工艺，其内部密实度较高，缺陷越来越少，由于C100混凝土的高密实度，使得C100混凝土碳化性较低，具有较高的抗渗性和耐腐性。(3)粘度高。在工程项目中通过使用C100混凝土，可以节省其它材料的使用量，降低施工成本，提高经济效益。但是混凝土在加工生产过程中为了提高强度，每立方米材料的用水量非常低，主要是利用减水剂的分散吸附作用来形成流动的混凝土，添加的高效减水剂使得混凝土粘度非常大，甚至在泵送C100混凝土时超出泵送设备的承受值，很大程度上限制了泵送产量，并且很容易出现泵送事故，如爆管、堵管等2，因此C100混凝土在应用过程中面临着高粘度问题，需要进一步进行分析和研究。 21C100混凝土性能指标 C100混凝土的性能指标主要包括:30天碳化深度应小于05mm;氯离子扩散系数小于15108cm3/s;抗冻融等级需高于F200;抗渗等级达到P35;60天收缩率小于3104，具有较高的体积稳定性;按照试配相关标准，强度fcu28大于115MPa;不泌水、不离析;混凝土在两个小时以内的坍落度损失率应小于10%，扩展度大于500mm，塌落度处于180mm250mm3。 22制备设计 C100混凝土制备必须达到耐久性、稳定性和强度要求，经过实验验证，原材料品质、尺寸大小、界面结构、混凝土密实度、拌合物的稳定性和均匀性等因素对于C100混凝土的耐久性有着直接影响;浆体数量、砂率、粗集料粒径、矿物掺合料和水胶比对于C100混凝土的密实度和强度有着重要影响;外加剂用量和品种、集料级配、水泥砂浆用量在很大程度上决定了C100混凝土的稳定性。 23原材料选择 (1)集料。在C100混凝土制备实验中，选用的细集料是含泥量约04%、级配良好、细度模数约28、质地坚硬、颗粒圆滑的河砂，选用的粗集料是粒径约25mm、级配良好、压碎指标约62%、针片状含量约55%、含泥量约03%、表面粗糙的山碎石。(2)水泥。选择山东鲁南水泥厂的P0425水泥，这种水泥性能比较稳定，质量较高，其抗折强度08MPa，30天抗压强度425MPa。(3)外加剂。该制备实验中，使用减水率322%的聚羧酸外加剂，减少C100混凝土制备的用水量，提高混凝土稳定性和强度，降低水胶比，消除掺合料和水泥之间的张力互锁反应，使水泥颗粒和掺合料有效分离开来，增加流动性，避免絮结成块。C100混凝土除了满足想好使用性能和强度以外，应符合浇筑施工和运输距离要求，尽量降低混凝土塌落度损失率，使其保持良好保塑性，因此应优化外加剂的掺量和比例4。(4)矿物掺合料。制备高性能的C100混凝土，不能仅依靠增加高强水泥用量，还应选择合适的矿物掺合料。增加混凝土强度，改善其使用性能，优化内部结构，提高混凝土的稳定性和抗腐蚀性。由于复合材料具有超叠加效应，在C100混凝土制备实验中，选择颗粒极细、SiO2含量高的掺合料，填充在集料、水泥和水泥颗粒之间的缝隙中，增强混凝土密实度，改善水泥石微孔结构和孔隙率，促进形成水化硅酸钙凝胶体。 24优化配合比 在确定外加剂掺量、品种和各种原材料的基础上，应全面考虑各种因素对于混凝土使用性能、稳定性和强度的影响，通过正交实验，积极优化配合比，实验结果表明:其一，水胶比为026和028时，制备的混凝土抗压强度满足设计要求;其二，砂率、掺合料掺量和水胶比对于混凝土抗压强度的影响程度越来越显著，混凝土力学性能数据如表1所示，C100混凝土配合比如表2所示。 25C100混凝土制备实验结果分析 选择60d、28d、7d、3d的混凝土试块，开展立方体抗压强度试验，在坐标图中描出试验数据，对强度曲线进行回归，试验结果表明:小于28d的混凝土强度增长速度非常快，28d强度增长速度比较缓慢。为了更好地研究C100混凝土的力学性能，对C100混凝土进行氯离子渗透试，如表3所示。实验结果表明:和C30混凝土相比，C100混凝土的氯离子扩散系数比较低，C100混凝土制备过程中，添加适量的矿物掺合料、高效减水剂和洁净碎石，有效改善了骨料界面和水泥材料之间的粘结强度以及混凝土密实度，并且通过提高C100混凝土的抗压强度，也提高了混凝土的劈拉强度、轴心抗压强度和抗折强度，降低了混凝土的脆性5。同时，添加的优质矿物掺合料在提高混凝土强度的基础上，也增加了混凝土密实度，保持了良好体积稳定性。 C100混凝土有效提高了混凝土强度，具有良好的经济性、耐久性、稳定性、强度等特点，市场推广前景光明，在制备C100混凝土时，应充分考虑到各种影响因素，选择合适的原材料，优化混凝土配合比，加强混凝土制备管理，不断优化C100混凝土使用性能，提高C100混凝土制备水平。 1王方刚低粘超高强(C100)混凝土制备及其性能研究D武汉理工大学，xx 2范圆圆茂名高岭土下脚料的活化及其制备C100高性能混凝土的研究D暨南大学，xx 3王永亮，何琳C100高性能混凝土的制备与