杜雨晨
沈阳建筑大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳,110168
摘要:研究快速的检测方法,用以在施工现场检测出混凝土的渗透性能,在很大程度上,能够提升混凝土的耐久进而提升混凝土建筑使用寿命。本文通过混凝土强度对渗透性影响进行试验,探索AUTOCLAM法应用于混凝土现场快速检测的可行性。通过使用AUTOCLAM法与抗渗标号法对C30、C40、C50不同掺量配比混凝土抗渗性的对比检测,得出数据,进行相关性分析,结果表明利用AUTOCLAM法能够有效的对桥梁混凝土抗渗性进行现场初步评估。
关键词:混凝土;抗渗性;Autoclam法;无损检测;抗压强度
1.概述
研究快速的检测方法,用以在施工现场检测出混凝土的渗透性能,在很大程度上,能够提升混凝土的耐久进而提升混凝土建筑使用寿命。本文通过混凝土强度对渗透性影响进行试验,探索AUTOCLAM法应用于混凝土现场快速检测的可行性。
通过对在C30、C40、C50基准以及单掺、复掺粉煤灰、矿粉和膨胀剂的混凝土抗渗性的测试,采用AUTOCLAM法、抗渗标号法是作为测试混凝土的抗渗性能和进行对比分析的重要方法。结果证明:AUTOCLAM法测试得到的数据结果与抗渗标号法测得的数据结果变化趋势一致,AUTOCLAM法(表面吸水法)在测试不同强度等级混凝土抗渗性上具有可行性。
通过使用AUTOCLAM法与抗渗标号法对C30、C40、C50不同掺量配比混凝土抗渗性的测试,并进行相关性分析,建立数学模型。结果表明利用AUTOCLAM法能够有效的对桥梁混凝土抗渗性进行现场初步评估。
2.实验方案
2.1原材料
水泥:本研究采用大连小野田水泥有限公司生产P.O42.5R水泥。
粉煤灰:为了更好地达到试验效果,试验中外掺粉煤灰一律使用I级粉煤灰,煤灰比表面积约为5600cm2/g。
矿粉:矿渣微粉采用辽宁矿渣微粉公司生产的S95级矿渣微粉。
集料:本研究采用粒径范围为0~4.75mm普通河砂为细集料,属于Ⅱ区细砂;采用粒径范围为5~25mm的碎石为粗集料,其压碎值为8.9%。河沙和碎石经水洗后风干使用。
膨胀剂:膨胀剂采用唐山北极熊有限公司生产的CSA-Ⅱ膨胀剂 。
减水剂:采用巴斯夫化学建材有限公司生产的5581F聚羧酸高效减水剂。
拌合用水:本文采用城市公共管网自来水作为混凝土的拌制用水,符合《混凝土用水标准》(JGJ63.89)。
2.2配合比设计
参照符合国家标准的《普通混凝土配合比设计规程》,以C30、C40、C50混凝土配比为基准,使用上文所述的原材料,制备混凝土规则立方体试件,具体尺寸规格为100mm×100mm×100mm。其中:A组为C30混凝土; B组为C40混凝土,其中水泥350kg/m3,水150kg/ m3,减水剂0.7kg/ m3;C组为C50混凝土,其中,水泥450kg/m3,水190kg/ m3,减水剂0.9kg/ m3。
表2.1 C30混凝土配合比(1m3混凝土中各材料用量)
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2.3实验方法
抗渗标号法、AUTOCLAM法。
3.实验结果及结论
3.1实验数据结果分析
由图3.1可以看出,AUTOCLAM法检测抗渗系数IAUTOCLA系数数值越大,相对应抗渗标号法检测评价等级越低,说明混凝土抗渗性能越差。两者的不同是通过AUTOCLAM法检测得到抗渗系数IAUTOCLA系数为具体数值,而抗渗标号法检测结果为等级。
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图3.1 AUTOCLAM法和抗渗标号法抗检测结果趋势图
应用AUTOCLAM法检测混凝土抗渗性的抗渗系数IAUTOCLA,可以和应用抗渗标号法检测评价混凝土抗渗性等级建立联系,即对应相应的系数IAUTOCLA数值,对应相应的抗渗等级,转换关系如表3.2所示。
表3.1 AUTOCLAM法和抗渗标号法检测结果关系表
由表3.1可知,通过AUTOCLAM法检测抗渗系数IAUTOCLA,对应抗渗标号法检测结果评价等级可构建数学模型,如图3.2所示。
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图3.2 AUTOCLAM法和抗渗标号法检测结果相关性数学模型
3.2实验结论
应用AUTOCLAM法和抗渗标号法检测结果趋势一致,证明AUTOCLAM法检测混凝土抗渗性具有可行性。通过相关性分析,建立数学模型,可以进行AUTOCLAM法测出的数据与抗渗等级进行换算,从而现场快速测得目前服役建筑构件的抗渗等级,能够有效地对桥梁混凝土抗渗性进行现场初步评估。
此外,进行AUTOCLAM法与抗渗标号法对C30、C40、C50不同掺量配比混凝土试件的测试时间进行统计,采用抗渗标号法检测混凝土试件所需时间虽其抗渗性能强弱有关,此次被检测试件所需平均时间为3392min;采用AUTOCLAM法检测混凝土试件抗渗性所需平均时间为1.85min,比抗渗标号法节省平均时间1834倍。此处需要强调的是,使用抗渗标号法检测混凝土抗渗性能时间不是固定的,当被检测混凝土抗渗性较强时,所花费时间具有很强的不确定性,原因是使用抗渗标号法检测结束信号是混凝土六组试件中有三组被穿透,试验时间无法估算。
可以得出结论的是,同在试验室条件下,混凝土AUTOCLAM法检测混凝土抗渗性与比抗渗标号法检测抗渗性更加快速。
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