探究绿色生态混凝土配合比优化设计

发表时间:2021/1/27   来源:《城镇建设》2020年第30期   作者:李秀梅
[导读] 当前我国逐渐重视绿色生态混凝土,其中绿色生态混凝土作为人类和自然相互协调、生态平衡的调节以及提升环境景观整体美观性的混凝土材料。
       李秀梅
        金湖县建设工程质量检测有限公司

        摘要:当前我国逐渐重视绿色生态混凝土,其中绿色生态混凝土作为人类和自然相互协调、生态平衡的调节以及提升环境景观整体美观性的混凝土材料。基于此,本文将以绿色生态混凝土配合比优化设计作为切入点,根据实际情况优化掺量、水胶比等相关因素,有助于充分展现出绿色生态混凝土自身价值以及性能。
关键词:优化设计;配合比;绿色生态混凝土
        绿色生态混凝土作为复合型材料,同时对于强度、碱度以及孔隙率等都有着严格的标准和要求。对于绿色生态混凝土的自身性能,通常是根据原材料的含量和性质决定,因此需要做好完善的优化配合比工作,确保绿色生态混凝土配合比更具合理性。但是,当前我国绿色生态混凝土仍处于起步阶段,并没有构建统一绿色生态混凝土设计方法,同时在绿色生态混凝土制备技术的配合比设计理论体系、施工工艺、基本理论、混凝土和植被的匹配、相容性等规程、实验方法等存在着空白情况。针对这种情况,需要充分重视优化设计绿色生态混凝土配合比深入研究绿色生态混凝土相关制备技术,有利于充分发挥出自身价值。此外,需要合理运用计算机技术,构建完善的绿色生态混凝土自身性能和原材料之间关系,对于优化配合比设计工作合理转化成数学问题,可以确保优化设计配合比更具可行性。
1分析绿色生态混凝土的原材料
        对于绿色生态混凝土通常采用胶凝材料胶结粗骨料,能够形成连续孔隙结构,可以有效提高绿色生态混凝土连续孔隙率以及整体强度,因此需要综合分析原材料,并根据原材料做好相应的配合比优化设计。
        首先,针对胶凝材料。在进行优化设计绿色生态混凝土配合比过程中,胶凝材料作为重要的组成部分,具备包含了有机类以及无机类。对于有机类凝胶材料具体可以分成高分子树脂以及沥青。在和无机类胶凝材料进行比较时,对于有机类胶凝材料自身来讲有着一定缺陷,与绿色生态混凝土需求存在着不相符情况。在选择原材料时,一般选择无机胶凝材料。
        其次,原材料中的粗集料。针对绿色生态混凝土一般情况下,会选择较大粒径不同级配或单一级配根据一定比例做好粗集料的混合工作,可以实际符合对于生产作业有关需求。工作人员在对原材料选择过程中,通常选择16-19mm以及19-26.5mm具体不同粒径骨料。
        最后,合理运用外加剂。一般情况下,会对聚羧酸高校减水剂进行合理选择,能够对绿色生态混凝土自身碱度进行降低,并确保绿色生态混凝土整体强度。通过优化以及控制水泥基胶凝材料中整体流变性能,可以逐渐提升绿色混凝土自身强度,并将孔隙率做好明确,还应对相关参数进行优化。在增加水胶过程中,也增加了很多的水量,同时加大了混凝土整体流动度。工作人员将矿渣进行掺加时,可以发挥出减水作用,并降低净浆整体内摩擦阻力,可以逐渐提升净浆中流动度。通过开展优化设计绿色生态混凝土配合比工作,能够稳定其中孔隙率,可以使胶凝材料中净浆流动度产生比较小的变化[1]。
2分析绿色生态混凝土强度以及性能
2.1分析绿色生态混凝土自身性能
        由于绿色生态混凝土中多孔混凝土作为重要的组成部分,对于抗压强度应超过5MPa,孔隙率需要控制在20%~30%区间。在优化设计绿色生态混凝土配合比时,需要将抗压强度以及孔隙率的设计参数需要进行综合性考虑。


2.2分析设计绿色生态混凝土配合比
        在进行优化设计绿色生态混凝土配合比时,通常应用试配法,应对混凝土耐久性、流动性以及自身强度等相关因素做好综合性考虑,并对细骨料、矿物掺合料、水泥、高效外加剂以及粗骨料等原材料相互之间的作用进行深入分析,合理运用配合比优化方法做好设计工作。主要工作内容包含了:分层序列法、线性优化法、多目标优化法、评价函数法、智能优化法等,构建完善的模型。通过迭代计算、矩阵计算以及回归分析做好计算工作,能够有效的设计和优化绿色生态混凝土配合比[2]。
3探究绿色生态混凝土配合比优化设计相关措施
3.1分析水胶比对于绿色生态混凝土的孔隙率和抗压强度带来的影响。
        由于水胶比在和浆体进行比较时,对于绿色生态混凝土的流动性、自身强度以及厚度等都存在着比较直接的影响,通过对水胶比进行逐渐增加,会对绿色生态混凝土的抗压强度进行降低。水胶比在0.29时,是绿色生态混凝土抗压强度的最大值。因此,工作人员应充分意识到,水胶比的逐渐增加,对于孔隙率来讲,会存在先变大再缩小现象 [3]。
3.2胶凝材料用料对孔隙率和抗压强度影响相关措施
        对于胶凝材料的用量进行有效控制,是当前进行优化设计绿色生态混凝土配合比的关键内容,通过对胶凝材料整体用量进行增加,有利于提高绿色生态混凝土中的抗压强度。并减小整体孔隙率。具体原因主要是因为水胶比保持不变状态下,使胶凝材料的用量进行逐渐增加,可以确保胶凝材料能够发挥出水化作用,逐渐加强了整体抗压强度,降低孔隙率。针对胶凝材料用量,主要是对抗压强度有着比较大的影响。为了逐渐优化设计绿色生态混凝土配合比,一般情况对于胶凝材料具体用量规定为:粗骨料粒径在16-19mm,对于胶凝材料的具体用量是260kg/m3。粗骨料粒径在19-26.5mm,对于胶凝材料具体用量应在240kg/m3。
3.3胶凝材料体系组成对孔隙率和抗压强度带来的影响和措施
        胶凝材料体系组成具体包含了:矿渣、粉煤灰、水泥、水以及碎石等,水胶比保持不变基础上,需要合理掺加粉煤灰,能够降低绿色生态混凝土整体抗压强度,逐渐增加孔隙率。具体原因在于,粉煤灰水化作为碱性环境中展开的,火山灰具备了较慢的反应,如果缺乏足够的粉煤灰掺量,会导致火山灰效应弥补不足情况,可以提升混凝土的抗压强度以及整体密度。在增加粉煤灰掺量过程中,对于混凝土强度一般与基准混凝土要低一些。水泥浆体中粉煤灰处于分散状态,能够确保水泥浆体具备均匀性特征,可以逐渐提高绿色生态混凝土整体孔隙率。通过实践应用可以了解到,对于粉煤灰掺量需要高于矿渣掺量,能够构建完善的互补机制以及效应,可以逐渐提高水泥基材料整体性能,并实际满足绿色生态混凝土的孔隙率以及抗压强度相关规定。此外,在进行优化设计绿色生态混凝土配合比时,需要针对普通硅酸盐水泥、粉煤灰以及矿渣的复掺体系与单掺某种原料相比,活性比较大,有助于不断提高水泥熟料整体水化程度[4]。
结束语
        总而言之,我国社会在快速发展过程中,逐渐提升了人们的生活品质,同时人们在生活中逐渐意识到环保的意义。当前在工程领域广泛运用绿色生态混凝土。由于绿色生态混凝土作为新型高技术混凝土,原材料选择时需要确保质量,同时合理掺加相应的高效外加剂和活性掺料共同形成,能够充分发挥出很好的体积稳定性、高强度以及耐久性高等优势。在进行优化设计绿色生态混凝土配合比时,应对不同性能以及不同原材料进行综合性分析,可以逐渐优化设计配合比。根据提高以及影响绿色生态混凝土强度因素做好深入探讨,并制定相应的解决措施,有助于逐渐提升绿色生态混凝土自身高性能特征,不仅能够确保绿色生态混凝土整体使用性能,并延长整体使用寿命。
参考文献:
[1]孟祥春,何兆芳,赵国辉. 绿色生态透水混凝土的试验研究[J]. 四川建筑科学研究,2015,41(05):101-103.
[2]彭华. 绿色生态混凝土试验研究[D].中南林业科技大学,2015.
[3]李科. 绿色生态混凝土配合比优化设计研究[D].中南林业科技大学,2015.
[4]尹健,彭华. 绿色生态混凝土试验研究[J]. 湘潭大学自然科学学报,2015,37(01):37-42.
       
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