沙漠砂高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能研究

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1、沙漠砂高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能研宄新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院新疆烏獸木齊830047摘要：木文通過正交試驗，分析水膠比、粉煤灰、沙漠砂替代率對高強(qiáng)沙漠砂混凝土的影響，旨在為丙部地區(qū)工程用砂提供一條新的思路，節(jié)約運輸費用，合理利用資源，降低工程造價。關(guān)鍵詞：沙漠砂；高強(qiáng)混凝土；力學(xué)性能引言在丙部地IX和沙漠地IX，工程用砂需求越來越大，采購和運費居高不下,增加了建設(shè)成木。如果能夠利用沙漠砂替代建筑用砂制備出適合于工程應(yīng)用的混凝土，對于降低工程造價、保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和合理開發(fā)利用自然資源都具有重要意義。一、試驗材料水泥釆用P·042.5R級水泥，主要技術(shù)性能指標(biāo)均符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；

2、粗骨料采用人工碎石，采用兩級配，即小石粒徑為5?10mm，大石粒徑10-25mm,其組成比例為小石：大石=2:8;中砂采用人工水洗山砂，細(xì)度模數(shù)為2.95;沙漠砂表觀密度2624kg/m3,空隙率40.95%,含泥量0.14,細(xì)度模數(shù)0.194；粉煤灰為I級粉煤灰，含水率0.2%,燒失量2.8%;減水劑采用高性能減水劑，減水率25%~30°/。以上；試驗用水為當(dāng)?shù)仫嬘盟?。二、實驗設(shè)計及方案混凝土強(qiáng)度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值為C60,為了減少實驗次數(shù)，設(shè)計4因素3水平正交實驗。1、水膠比混凝土中起主導(dǎo)作用的是膠凝材料，此次選用的用水量為190kg/m3,經(jīng)試配確定基準(zhǔn)水膠比為0.38,根據(jù)實

3、驗要求，確定水膠比的三個水平為0.34,0.38,0.42。2、粉煤灰用粉煤灰等量替換水泥，可在節(jié)約水泥用量的冋吋減少粉煤灰對環(huán)境污染，粉煤灰的摻入對沙漠砂混凝土強(qiáng)度冇一定影響，綜合考慮，最終確定粉煤灰以10%,20%和30%等量替代水泥。3、砂率由試配結(jié)果確定基準(zhǔn)配合比中砂率為34%,砂率人會使拌合物的和易性提高，砂率小，拌合物易發(fā)生離析、流漿等現(xiàn)象，線合考慮，確定砂率為30%，34%.38%三個水平。4、沙漠砂替代率沙漠砂由于粒徑單一，比表面積大，吸水性強(qiáng)等特點，考慮這些因素，沙漠砂替代率不宜過高，最終選取10%，30%,50%三個水平。三、混凝土試件制備按照表1所示各材

4、料用量配制混凝土。具體方法如下：(1)拌合前先用濕布將攪拌機(jī)里面擦拭一下，減少水分流失；(2)將粗骨料和細(xì)骨料倒入攪拌機(jī)，攪拌30s;(3)將水泥和粉煤灰加入繼續(xù)攪拌30s;(4)將減水劑均勻攪拌在己稱量好的水里，將水倒入到混凝土拌合物里，攪拌2min;(5)停止攪拌，將拌合物倒在濕潤鐵板上。(6)將拌合物裝模，然后放到振動臺上振搗lmin，并在振搗過程中用抹子抹平混凝土試件表面。(7)振搗完畢，將混凝土試模平放在地上，待其表面干燥，進(jìn)行標(biāo)號。(8)養(yǎng)護(hù)24h后，拆模并將試件放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)至7d，28d，56do表1沙漠砂混凝土配合比1.實驗結(jié)果沙漠砂混凝土抗壓強(qiáng)度實驗

5、結(jié)果如表2所示，每組7d，28d抗壓強(qiáng)度三個測試值相對于中間值的最大誤差均小于15%，實驗數(shù)據(jù)離散性小，數(shù)據(jù)測試無異常，真實可靠，滿足規(guī)范要求。表2正交試驗結(jié)果1.結(jié)論1、水膠比對高強(qiáng)沙漠砂混凝土的影響水膠比［水/（水泥+礦物摻合料）］是近年來發(fā)展高強(qiáng)混凝土（HSC）和高性能混凝土（HPC）提出的。混凝土中用水量與膠凝材料用量的質(zhì)量比稱為水膠比。水膠比的大小與混凝土的強(qiáng)度、耐久性、和易性有著千絲萬縷的聯(lián)系。在水膠比對混凝土性能的影響方面，試驗研究分析水膠比的變化對混凝土強(qiáng)度的影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)水膠比增大，混凝土強(qiáng)度降低；水膠比減小，混凝土強(qiáng)度增加。試驗結(jié)果表明，水膠比增大可提

6、高鋼纖維混凝上的抗壓強(qiáng)度，而對混凝土的抗凍性產(chǎn)生負(fù)面影響，存在一個最佳值使混凝土的密實性最優(yōu)。由上可知，在混凝土配合比過程中，水膠比并不是越大越好，應(yīng)該綜合考慮，合理優(yōu)化。2、粉煤灰對高強(qiáng)沙漠砂混凝土力學(xué)性能的影響有研究表明，在普通砂中摻人沙漠砂作為細(xì)骨料配置混凝土，也可滿足其抗壓強(qiáng)度和工作性能要求，同時在其中加人粉煤灰來代替部分的水泥，這樣不僅能改善混凝土的工作性，還可降低工程成本。在粉煤灰對高強(qiáng)沙漠砂混凝劈裂拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的影響研究方面，通過試驗研究分析粉煤灰摻量對高強(qiáng)沙漠砂混凝土28d抗壓強(qiáng)度和劈裂拉伸強(qiáng)度影響規(guī)律，這為混凝土力學(xué)性能的研究提供一條新的思路。K研究結(jié)

7、果表明，高強(qiáng)沙漠砂混凝土劈裂拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加而先增大后減小，當(dāng)粉煤灰摻量達(dá)15%吋，高強(qiáng)沙漠砂混凝土抗壓強(qiáng)度和劈裂拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，正交試驗研究分析粉煤灰摻量對不冋齡期高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度影響，研究表明，粉煤灰摻量在各個階段對高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度均有明顯的影響，當(dāng)粉煤灰摻量為達(dá)1%吋對高強(qiáng)混凝土最為冇利，但在早期和后期對混凝土強(qiáng)度提高的作用機(jī)理并不相同。3、沙漠砂替代率對高強(qiáng)沙漠砂混凝土的影響在水膠比、砂率和外加劑摻量不變的情況下，研究不同沙地砂替代率對高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律，