混凝土原材料对水利工程混凝土性能的影响与检测控制

靳 璐

(新疆水利水电勘测设计研究院检测试验研究中心，新疆 昌吉 831100)

1 实验原材料

实验原材料如表1所示。

表1 实验原材料

2 水利工程混凝土施工特点与重要性

水利工程与其他的工程有很大不同，它的设计范围很广，对混凝土的质量要求很高，具有很强的准确性和复杂性。水利水电工程它属于大型工程范围，施工周期较长，一般在3年以上，材料的存放时间往往过长，为保证材料的损耗量控制在最低范围内，需要引进先进的施工技术，相关部门应做好施工方案，加强水利水电工程的稳定性。水利水电施工的工程量十分庞大，施工过程中经常出现一些事故，比如说交叉作业、重复作业的现象出现，这就要求施工单位在施工以前就做好详细施工组织方案，保证水利水电工程施工有序的进行，避免发生施工安全问题，保证施工质量。除此之外，通常会采用应用方式较广的混凝土施工技术，以钢筋为主要施工核心，按照施工设计图纸，对钢筋进行混凝土浇筑，使混凝土和钢筋完美融合在一起，提高钢筋混凝土的坚固性。在进行混凝土钢筋调配时，为了保证钢筋混凝土的强度，钢筋混凝土的配比工作也是非常重要的，正确的材料配比，可以大大提升钢筋混凝土的强度，所以想要保证水利水电工程的安全性，混凝土施工技术的创新是非常有必要的。

3 实验成果分析

相关实验成果如表2所示。

3.1 不同强度等级水泥对混凝土水泥用量影响

分别利用P.S.A32.水泥与P.O42.5水泥来制成与龄期抗压强度一致的混凝土，详情可见表1。经过有关人员研究发现，P.S.A32水泥的成本价格非常廉价，但需要使用较大数量，其材料成本要远高于P.O42.5水泥。

3.2 水泥用量对混凝土立方体抗压强度的影响

通过11组配合比进行研究，结果显示当抗压强度会跟随水泥用量不断提高而增加，但并不属于线性趋势。以C9015指标强度为例，最科学的水泥用量比在150kg左右。

3.3 石粉替代粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

工作人员以工程类型为基础，设计了四组石粉比例来替代煤灰量，其分为是0%、25%、50%、75%四种配合比，详情见序号2/6/7/8。通过利用专业工具检测混凝土各阶段抗压强度后发现，当石粉替代配合比不超过粉煤灰参量时，不会对混凝土强度严重影响，如果石粉品配合比超过粉煤灰75%时，会给混凝土强度带来重要影响，甚至会降低到标准值以下。

表2 11组实验成果汇总表

3.4 粉煤灰品质对混凝土水泥用量的影响

1)在研究不同品质粉煤灰对混凝土水泥用量的影响时。发现原状灰净浆水粉要低于磨细灰，Ⅱ级灰要低于Ⅲ级灰，同时烧失量与细度会添加剂吸附量、需水量标准造成严重影响。需求量比则无法有效体现出其对浆体黏性和吸附量的影响，要经过专业检测方式，对粉煤灰净浆与V漏斗时间进行检测，才能全面了解粉煤灰性能[1]。从这里不难看出，混凝土水粉比是控制混凝土水泥用量的重要组成部分[2]。

2)研究发现，粉煤灰质量与浆体当中的水粉比含量有非常密切的联系。使用II级的原状粉煤灰，能提高粉煤灰净浆实验次数，采用2-3s的V漏时间以及净浆水粉比<0.85含量最为科学[3]。

3.5 粗骨料针片状含量、超径率、逊径率等对HSCC工作性能的影响

1)选择粒径在20-25mm的碎石，作粗骨料颗粒粒径，设计出四组直径率为10%、20%、40%、60%配合比。伴随着石子直径率不断提高，会降低混凝土之间的空隙、提高流动性。当粗骨料直径率不超过20%时，不会给混凝土工作带来其他不利影响[4]。

2)采用粒径为2.5mm-5mm的碎石属于粗骨料逊径颗粒，工作人员设置了四种不同的配合比分别为5%、10%、15%、20%。经过有关人员研究发现，随着逊径率不断提高，会明显降低间隙与混凝土流动性，下降频率要远高于对混凝土性能的影响。因此整个粗骨料逊径率小于10%最为合理[5]。

3)分别设计四组针片状，其中含量有0%、10%、15%、20%的配合比，详细试验数据如表3所示。随着粗骨料针片状含量逐渐提高，混凝土V漏斗时间会逐渐提升。当针片状含量超过10%左右时，虽不会给抗压强度带来较强影响，但会降低混凝土V漏斗性能[6]。

表3 粗骨料针片状含量试验成果

4 结 论

综上所述，P.O42.4水泥混凝土与P.S.A32.5水泥相比，不管是从材料成本还是从水泥用量方面都要低，并且其抗压强度随着水泥用量增加会不断提高，通过模拟的方式研究发现，当水泥用量在105kg时，C9015混凝土强度最高。