C100混凝土性能及制備探索的論文

　　摘要:C100混凝土具有較強的抗壓強度，其主要由特種水泥、粉煤灰、礦粉、硅粉等組成，被廣泛的應用在建筑行業、工業廠房等工程項目中。這種超強混凝土改善了混凝土材料自身的穩定性和耐久性，在制備C100混凝土時，應做好C100混凝土實驗測試，盡量降低C100混凝土的粘度，保障C100混凝土泵送施工效率。本文分析了C100混凝土性能，闡述了C100混凝土實驗室制備。

　　關鍵詞:C100混凝土；性能；制備

　　隨著現代化社會的快速發展，人們的生存和生活空間不斷延伸，例如某些地區正在建設海底隧道、跨海大橋、超高層建筑物等，這些工程項目對于混凝土的性能和質量要求非常高，往往需要一些高強或者超強混凝土。一般情況下，C60～C90混凝土屬于高強混凝土，C100～C140屬于超強混凝土，在實際應用中C100混凝土具有多種應用性能，通過分析和研究C100混凝土制備，掌握影響C100混凝土性能的各種因素，進一步優化和改進C100混凝土制備工藝，充分發揮C100混凝土的應用優勢，降低資源消耗，實現可持續發展。

　　1、C100混凝土性能

　　混凝土作為一種重要的工程材料，應用非常廣泛，C100混凝土屬于超強混凝土等級，其主要是通過質量控制和選擇優質原材料，如高強度等級水泥、添加礦粉、硅灰、粉煤灰等礦物摻合料等，來提高混凝土自身強度，在實際應用中主要具有以下性能:(1)降低結構自重。對于某些工程項目，在使用鋼筋混凝土時，材料重量比較大，若鋼筋混凝土為普通強度等級，約為有效荷載7～8倍，而通過提高混凝土強度，可以減少鋼筋材料使用量，從而降低結構自重。根據試驗驗證，鋼筋混凝土結構可替代85%～90%的鋼結構工程，當使用C100混凝土時，鋼筋混凝土結構和鋼結構的強度/質量比值幾乎相等，因此通過使用C100混凝土可以降低結構自重，節省大量鋼材［1］。(2)改善耐久性。C100混凝土具有較強的抗壓性，通過合理加工工藝，其內部密實度較高，缺陷越來越少，由于C100混凝土的高密實度，使得C100混凝土碳化性較低，具有較高的抗滲性和耐腐性。(3)粘度高。在工程項目中通過使用C100混凝土，可以節省其它材料的使用量，降低施工成本，提高經濟效益。但是混凝土在加工生產過程中為了提高強度，每立方米材料的用水量非常低，主要是利用減水劑的分散吸附作用來形成流動的混凝土，添加的高效減水劑使得混凝土粘度非常大，甚至在泵送C100混凝土時超出泵送設備的承受值，很大程度上限制了泵送產量，并且很容易出現泵送事故，如爆管、堵管等［2］，因此C100混凝土在應用過程中面臨著高粘度問題，需要進一步進行分析和研究。

　　2、C100混凝土實驗室制備研究

　　2．1C100混凝土性能指標

　　C100混凝土的性能指標主要包括:30天碳化深度應小于0．5mm;氯離子擴散系數小于1．510－8cm3/s;抗凍融等級需高于F200;抗滲等級達到P35;60天收縮率小于310－4，具有較高的體積穩定性;按照試配相關標準，強度fcu．28大于115MPa;不泌水、不離析;混凝土在兩個小時以內的坍落度損失率應小于10%，擴展度大于500mm，塌落度處于180mm～250mm［3］。

　　2．2制備方案設計

　　C100混凝土制備必須達到耐久性、穩定性和強度要求，經過實驗驗證，原材料品質、尺寸大小、界面結構、混凝土密實度、拌合物的穩定性和均勻性等因素對于C100混凝土的耐久性有著直接影響;漿體數量、砂率、粗集料粒徑、礦物摻合料和水膠比對于C100混凝土的密實度和強度有著重要影響;外加劑用量和品種、集料級配、水泥砂漿用量在很大程度上決定了C100混凝土的穩定性。

　　2．3原材料選擇

　　(1)集料。在C100混凝土制備實驗中，選用的細集料是含泥量約0．4%、級配良好、細度模數約2．8、質地堅硬、顆粒圓滑的河砂，選用的粗集料是粒徑約25mm、級配良好、壓碎指標約6．2%、針片狀含量約5．5%、含泥量約0．3%、表面粗糙的山碎石。(2)水泥。選擇山東魯南水泥廠的P．042．5水泥，這種水泥性能比較穩定，質量較高，其抗折強度0．8MPa，30天抗壓強度42．5MPa。(3)外加劑。該制備實驗中，使用減水率32．2%的聚羧酸外加劑，減少C100混凝土制備的用水量，提高混凝土穩定性和強度，降低水膠比，消除摻合料和水泥之間的張力互鎖反應，使水泥顆粒和摻合料有效分離開來，增加流動性，避免絮結成塊。C100混凝土除了滿足想好使用性能和強度以外，應符合澆筑施工和運輸距離要求，盡量降低混凝土塌落度損失率，使其保持良好保塑性，因此應優化外加劑的摻量和比例［4］。(4)礦物摻合料。制備高性能的C100混凝土，不能僅依靠增加高強水泥用量，還應選擇合適的礦物摻合料。增加混凝土強度，改善其使用性能，優化內部結構，提高混凝土的穩定性和抗腐蝕性。由于復合材料具有超疊加效應，在C100混凝土制備實驗中，選擇顆粒極細、SiO2含量高的摻合料，填充在集料、水泥和水泥顆粒之間的縫隙中，增強混凝土密實度，改善水泥石微孔結構和孔隙率，促進形成水化硅酸鈣凝膠體。

　　2．4優化配合比

　　在確定外加劑摻量、品種和各種原材料的基礎上，應全面考慮各種因素對于混凝土使用性能、穩定性和強度的影響，通過正交實驗，積極優化配合比，實驗結果表明:其一，水膠比為0．26和0．28時，制備的混凝土抗壓強度滿足設計要求;其二，砂率、摻合料摻量和水膠比對于混凝土抗壓強度的影響程度越來越顯著，混凝土力學性能數據如表1所示，C100混凝土配合比如表2所示。

　　2．5C100混凝土制備實驗結果分析

　　選擇60d、28d、7d、3d的混凝土試塊，開展立方體抗壓強度試驗，在坐標圖中描出試驗數據，對強度曲線進行回歸，試驗結果表明:小于28d的混凝土強度增長速度非常快，28d強度增長速度比較緩慢。為了更好地研究C100混凝土的力學性能，對C100混凝土進行氯離子滲透試，如表3所示。實驗結果表明:和C30混凝土相比，C100混凝土的氯離子擴散系數比較低，C100混凝土制備過程中，添加適量的礦物摻合料、高效減水劑和潔凈碎石，有效改善了骨料界面和水泥材料之間的粘結強度以及混凝土密實度，并且通過提高C100混凝土的抗壓強度，也提高了混凝土的劈拉強度、軸心抗壓強度和抗折強度，降低了混凝土的脆性［5］。同時，添加的優質礦物摻合料在提高混凝土強度的基礎上，也增加了混凝土密實度，保持了良好體積穩定性。

　　3、結束語

　　C100混凝土有效提高了混凝土強度，具有良好的經濟性、耐久性、穩定性、強度等特點，市場推廣前景光明，在制備C100混凝土時，應充分考慮到各種影響因素，選擇合適的原材料，優化混凝土配合比，加強混凝土制備管理，不斷優化C100混凝土使用性能，提高C100混凝土制備水平。

　　參考文獻

　�。�1］王方剛．低粘超高強(C100)混凝土制備及其性能研究［D］．武漢理工大學，2014．

　　［2］范圓圓．茂名高嶺土下腳料的活化及其制備C100高性能混凝土的研究［D］．暨南大學，2011．

　�。�3］王永亮，何琳．C100高性能混凝土的制備與性能研究［J］．黑龍江科技信息，2012，09:248．

　�。�4］路來軍，朱效榮，高興燕，管洪海．C100高性能混凝土的研究與應用［J］．混凝土，2013，07:43－47+65．

　�。�5］向安樂，許遠榮，黃鋒，王樹峰．C100高強高性能混凝土預制樁的試驗研究［J］．混凝土與水泥制品，2014，03:30－33．

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