关于多孔水泥混凝土材料的强度性能研究探讨

习雨同 龚文凯 黄桂林 杨嫄嫄 万玲 杨玎

【摘要】本文先对多孔水泥混泥土材料进行简析，然后在水灰比、集料级配以及孔隙率等相关基础上，详细分析与阐述多孔水泥混凝土材料的强度性能。

【关键词】多孔水泥;混凝土材料;强度性能

在经济社会进步之下，建筑业也获得了理想成绩，这让工程施工中所使用材料不断增多。混凝土在施工的使用比较广泛，其强度关乎工程质量。多孔水泥混凝土是水泥、骨料、水以及外加剂配置，不同成分需要按照不同比例来配置。把这种材料使用在工程施工中，不但能够有效排水，同时还能够降低噪音，降低污染，实现文明施工目标。因此，对多孔水泥混凝土材料强度性能进行研究有一定现实意义。

1、关于多孔水泥混凝土材料

多孔水泥混凝土是由集料、外加剂、水泥等依据相应比例而配置的。这种材料在配置中，主要是将级配或者是粗集料来制作骨料，其中骨料顆粒之间经过薄层水泥浆体胶结之后构成骨架结构。在多孔水泥混凝土中没有细料，所以可以构成一定的空隙率，并且有着优质的透水性能。在很多工程项目的施工中，混凝土材料都被大范围使用，主要是在一些表面层的施工中运用，所以当工程在投入使用之后，混凝土层会承载来自于外在的力量。在承受外界的重力和压力时，多孔混凝土材料经过骨料和骨料之间的胶结点可以传输外在力。所以，在工程项目建设过程中，混凝土材料的制作需要结合工程的实际需要，在配置多孔水泥混凝土材料的时候，需要尽量保障多孔水泥混凝土孔隙率，提升多孔水泥混凝土强度，将其使用在工程的施工中，注意增加胶结层面积与厚度，这是其中的重点。而在使用多孔水泥混凝土材料进行使用之前，要进行配比实验，要能够配置出高性能和高强度的多孔水泥混凝土材料，这样才能够保障工程的施工质量。

2、多孔水泥混凝土材料的强度性能

使用在工程中的混凝土材料，在施工之前都必须要进行配比实验，不同的成分占据整个材料多大的比例，这些都要经过实验，进而保障混凝土材料性能，使其能够满足工程施工要求。多孔水泥混凝土材料也是如此，在使用之前要经过实验多其强度和性能进行研究，这样才能够找到最佳的配比方式，保障多孔水泥混凝土材料的强度与性能，使其能在工程施工中发挥巨大作用。

2.1水灰比

在多孔水泥混凝土材料配置中，水灰比对材料的强度有一定的影响。水灰比对材料浆体流动性有一定影响，因为浆体能够有效的包裹住集料，使其不会出现流动现象，所以也间接影响了材料的强度与连通孔隙率。在配置实验过程中，若是使用4.75到9.5毫米的单一粒径粗集料，目标孔隙率是18%，水灰比变化是0.2到0.3，变化间隔是0.02，经过捣实成型之后做好标准养护工作，接着测试材料的强度。在水灰比在0.2到0.28增加时，材料的抗压与抗折性能有一定增加。在水灰比相对低的条件下，水泥早期水化反应速度慢。而在水灰比超出了0.28的时候，材料的抗压与抗折强度都会下降。这主要是因为水灰比到0.3的时候，浆体流动性加大，水泥包裹石子时不均匀，导致水泥粘结效果降低，进而导致多孔水泥强度性能降低。所以，在配置多孔水泥混凝土材料时，水灰比最好控制在0.28。

2.2集料级配

在工程项目的施工中，混凝土材料的作用在水泥和集料胶结面接触点传递外在力。所以，各种级配集料对材料的性能土强度也有一定影响。在实际工作中，经过对多种不同级配的材料试件进行强度测试，其中实验对象目标孔隙率是18%。使用室内捣实成型方式，做好养护工作。经过实验能够得知，在目标孔隙率不变的基础上，材料强度相对较低，这样也表示了材料只是靠改变集料配来提升强度是不可能的，所以需要加入增强剂。不同级配试件强度测试中可以看出，各个级配试件水泥和集料胶结面积差别不大，只是让受力面积更加接近，这就表示在孔隙率一定时，不同级配的材料强度差别不大。

2.3硅灰

在材料配置中加入硅灰，经过相关的实验对比可以发现，加入硅灰的材料不但浆体比较粘稠，颗粒包裹相对均匀，并且强度也有显著提升。在实验过程中使用4.75到9.5毫米的集料，目标孔隙率是18%，同样使用室内捣实成型方式，并做好养护工作。经过实验结果能够发现，硅灰加入对混凝土材料的7d、28d强度都有一定提升。并且在硅灰加入量提升之下，强度也会随着提升。加入少时，强度提升效果不太强。在加入量是6%时，28d抗压强度最大可以达50MPa，在加入量是6%之上时，抗压强度相对稳定。硅灰加入对材料强度有一定程度的影响，在加入量增加时，7d强度也有一定的增加，且28d强度也有较为明显的提升。在加入量是8%的时候，抗折强度最大，但是和6%加入量的抗折强度相比，其增加的幅度并不是很大，所以在硅灰加入量在6%以上的时候，材料的抗折强度更稳定。因为硅灰颗粒相对较细，可以在材料的配置中补充空隙，让骨料和水泥之间的粘结性更强，进而材料强度性能。但是硅灰填充性能也导致材料一些空隙的堵塞，进而降低连通孔隙率，影响了排水效果，这对于工程施工而言是极其不利的。因此，经过这些分析，并且在经济的角度上思考，在制作多孔水泥混凝土材料时，硅灰的加入量尽量控制在6%，以此来保障材料的强度性能，从而保障整个工程施工质量。

2.4孔隙率

孔隙率对材料的强度性能也有相应的影响，在开始使用之前使用一定粒径的粗集料，在室内制作材料试件。其中目标孔隙率分别是15%、18%、20%、22%以及25%，且试件7d、28d抗压强度与抗折强度测试会有一定的变化与不同。当空隙率增加时，混凝土材料抗压强度和抗折强度都有所下降，材料可以使用图像处理的方式，从中获得的孔隙率与目标孔隙率相差不大。使用这种方式测试材料孔隙率，能够知道连通孔隙率和孔隙率之间的差别不大。由此可以证明的是，单一粒径多孔水泥混凝土连通性相对较好。所以在制造混凝土材料时，还需要合理控制与设置材料的孔隙率，从这方面也可以保障材料强度性能。

结语：

在工程项目建设中，多孔水泥混凝土材料的强度性能测试和研究十分重要。在实际工作中，要在水灰比、孔隙率以及硅灰等方面入手，从多个角度上出发，对材料的强度性能进行测试研究。并且在其中寻找最佳的配置方式，合理控制各成分所占的比重，尽可能提升材料的质量，从而提升多孔水泥混凝土的强度性能，在此基础上有效保障工程项目的施工质量。

参考文献：

[1]舒家琪.多孔水泥混凝土材料强度性能研究[J].交通科技，2016（1）：134-136.

[2]李祥顺.多孔水泥混凝土配合比设计对其强度的影响[J].山东交通科技，2017（3）：83-85.

作者简介：

习雨同，国网江西省电力有限公司建设分公司，江西南昌。