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成型工藝參數(shù)對聯(lián)鎖塊混凝土性能的影響

作者: 發(fā)布時間:2023-10-08 17:01:22點擊:358

1 試驗材料與方法

 

1.1 試驗原材料

水泥:P·II 52.5水泥,初凝160分鐘,終凝235分鐘,28 抗壓強度為56.3 MPa。粗骨料:5~10 mm 碎石,響巖,表觀密度2620 kg/m3 。機制砂:石粉含量 12.1%,MB值0.75,細度模數(shù)2.6。河砂:當(dāng)?shù)睾由?,表觀密度 2650 kg/m3 ,堅固性3.3%,含泥量2.4%,細度模數(shù)2.7。

1.2 試驗方法

混凝土抗壓強度依據(jù) GB/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》進行試驗,耐磨性能依據(jù) JTG E30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》進行試驗,抗壓強度試驗試件尺寸為 100 mm×100 mm×100 mm,耐磨試驗試塊尺寸為 150 mm×150 mm×150 mm,每組 3 個試塊,抗壓強度測試齡期均為 3、7、28天,耐磨性能測試齡期為28天。混凝土拌合物狀態(tài)達到手握成型,落地即散。

 

1.3 混凝土試件成型

聯(lián)鎖塊混凝土為干硬性混凝土,成型需要加壓振動,與普通混凝土差異較大。混凝土成型時,將拌和好的聯(lián)鎖塊混凝土裝滿專用試模,壓上成型壓塊,放入成型壓力架中,壓力架放置于振動臺上,通過千斤頂給混凝土拌合物施壓,通過應(yīng)力計控制和記錄加壓壓力,同時開動振動臺,實現(xiàn)可控的振動加壓成型。

 

2 結(jié)果與分析

 

2.1 成型壓力的影響

采用試驗混凝土配合比拌制出混凝土,固定成型振動時間30秒和1天拆模養(yǎng)護,調(diào)整成型壓力分別為0.3、0.6、1.0、3.0、4.0 MPa,研究成型壓力對聯(lián)鎖塊混凝土性能的影響。標準養(yǎng)護3時,成型壓力4.0 MPa 試件抗壓強度可達到30 MPa 左右,約為 28天抗壓強度的75%,較成型壓力0.3、0.6、1.0、3.0MPa,分別提高了92%、87%、77%、11%;標準養(yǎng)護7天時,成型壓力4.0 MPa試件抗壓強度較成型壓力0.3、0.6、1.0、3.0MPa,分別提高了96%、99%、95%、5%;標準養(yǎng)護28天時,成型壓力 4.0 MPa試件抗壓強度較成型壓力0.3、0.6、1.0、3.0MPa,分別提高了79%、72%、55%、8%??傮w而言,相同養(yǎng)護時間內(nèi),聯(lián)鎖塊混凝土的抗壓強度隨著成型壓力的提高而增加,在成型壓力1.0MPa之前,聯(lián)鎖塊混凝土抗壓強度提高不明顯,而成型壓力增加3.0MPa以后,抗壓強度提高幅度較大。這是因為在加壓振動作用下,成型壓力的增大可促進混凝土骨料顆粒間的相互運動,排出內(nèi)部空氣,減小孔空隙率,同時,水泥漿失去穩(wěn)定狀態(tài)而流動,填滿骨料間空隙,骨料結(jié)合更緊密。標準養(yǎng)護28天后,成型壓力4.0MPa試件磨耗值僅為4.04 kg/m2,較成型壓力1.0、3.0MPa分別降低了11%、67%,成型壓力0.3、0.6MPa,由于磨損量過大,未得到有效試驗數(shù)據(jù)。由此可知,聯(lián)鎖塊混凝土耐磨性隨著成型壓力的增大而提高。

 

2.2 振動時間的影響

振動時間是聯(lián)鎖塊生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)之一,直接決定了產(chǎn)品的密實程度與生產(chǎn)效率,采用試驗混凝土配合比拌制出混凝土,固定成型壓力3.0 MPa 和1天拆模養(yǎng)護,調(diào)整成型振動時間分別為30、60、90秒,研究成型振動時間對聯(lián)鎖塊混凝土性能的影響。由試驗結(jié)果可知,標準養(yǎng)護3天時,振動時間90秒試件抗壓強度更高,可達到30 MPa左右,約為28天抗壓強度的 80%,較振動時間30、60秒,分別提高了16%、9%;標準養(yǎng)護7天時,振動時間90試件抗壓強度較振動時間 30、60秒,分別提高了5%、8%;標準養(yǎng)護 28 d 時,振動時間 90 s 試件抗壓強度較振動時間30、60秒,分別提高了6%、5%。由此可見,聯(lián)鎖塊混凝土抗壓強度隨著成型振動時間的延長而增加,這主要是因為隨著振動時間的延長,混凝土更加密實。標準養(yǎng)護28天后,振動時間 90秒試件磨耗值最小,為 1.56 kg/m2,較振動時間30、60秒分別降低了 66%、15%,由此可知,聯(lián)鎖塊混凝土耐磨性隨著振動時間的延長而提高。

 

2.3 拆模養(yǎng)護時間的影響

拆模養(yǎng)護時間是指,聯(lián)鎖塊混凝土拌和成型后拆模立即放入標準養(yǎng)護室養(yǎng)護的時間。采用試驗混凝土配合比拌制出混凝土,固定成型壓力3.0MPa和振動時間60秒,調(diào)整拆模養(yǎng)護時間分別為1、6、24小時,研究拆模養(yǎng)護時間對聯(lián)鎖塊混凝土性能的影響。由試驗結(jié)果可知,標準養(yǎng)護3天時,6小時拆模養(yǎng)護的試件抗壓強度更高,可達到31MPa左右,約為28抗壓強度的70%,較1小時拆模養(yǎng)護和24小時拆模養(yǎng)護,分別提高了2%、12%;標準養(yǎng)護7天時,6小時拆模養(yǎng)護的試件抗壓強度較1小時拆模養(yǎng)護和24小時拆模養(yǎng)護,分別提高了7%、17%;標準養(yǎng)護28天時,6小時拆模養(yǎng)護的試件抗壓強度較1小時拆模養(yǎng)護和24小時拆模養(yǎng)護,分別提高了15%、25%。由試驗結(jié)果可知,連鎖塊混凝土的耐磨性規(guī)律和抗壓強度規(guī)律一致,均為6小時拆模養(yǎng)護性能更佳,6小時拆模養(yǎng)護的試件磨耗值為1.84 kg/m2,較1小時拆模養(yǎng)護和24小時拆模養(yǎng)護,分別降低了4%、12%。由此可知,拆模養(yǎng)護時間對于聯(lián)鎖塊混凝土的抗壓強度和耐磨性影響較大,拆模養(yǎng)護時間過短或者過長均對混凝土性能不利,存在一個更優(yōu)拆模養(yǎng)護時間。這主要是因為聯(lián)鎖塊混凝土過早拆模養(yǎng)護,由于混凝土尚未初凝,過早的接觸水改變了混凝土的水膠比,對混凝土性能存在不利影響;由于聯(lián)鎖塊混凝土未干硬性混凝土,加壓振動成型后仍然存在較多的孔隙,拆模養(yǎng)護時間過長,則混凝土孔隙由于失水形成了較多的為裂紋,降低了混凝土的性能。

 

3 結(jié)論

 

(1)聯(lián)鎖塊混凝土的抗壓強度隨著成型壓力的提高而增加,在成型壓力1.0MPa之前,聯(lián)鎖塊混凝土抗壓強度提高不明顯,而成型壓力增加至3.0MPa以后,抗壓強度提高幅度較大;耐磨性同樣隨著成型壓力的增大而提高。

 

(2)聯(lián)鎖塊混凝土抗壓強度和耐磨性均隨著成型振動時間的延長而提高。

 

(3)拆模養(yǎng)護時間對于聯(lián)鎖塊混凝土的抗壓強度和耐磨性影響較大,拆模養(yǎng)護時間過短或者過長均對混凝土性能不利,存在一個更優(yōu)拆模養(yǎng)護時間。


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