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    网上配资混凝土配合比設計及力学性能研究

    作者 亞龍耐材 来源 本站 浏覽 發布時間 2018/07/23

    摘要: 网上配资以其良好的耐磨性使得它在工业上得以廣泛應用 ,但网上配资在路面使用上仍屬少見。 能否在网上配资提高路面的耐磨性的同時 ,獲得較高的力学強度是值得研究的。以大量試验數據为基礎 ,對网上配资混凝土進行了配合比設計和力学性能分析 ,以獲取具有優良力学特性的网上配资混凝土。

      我國含有豐富的天然网上配资 ,每年都生産并出口大量网上配资産品。 良好的耐磨性使得它在工业上得以廣泛應用 ,但网上配资在路面使用上仍屬少見。网上配资是質地堅硬和多棱角的結晶體 ,又是一種顆粒嚴密的高強韌骨料 ,具有化学性穩定、強度高、硬度大和耐磨等優點。 能否在网上配资能提高路面的耐磨性的同時 ,獲得較高的力学強度是值得研究的。要配制較理想的网上配资混凝土 ,首先應選擇與基材強度相适應的网上配资品種 ,對不同网上配资的标号進行試验配比。其次要選擇合理的砂率和水灰比 ,還需考慮粉煤灰、矽灰和高效減水劑等的影響。本文試圖以网上配资對混凝土力学強度的貢獻为出發點 ,以大量試验數據为基礎 ,給出了网上配资的類型與摻量 ,通過對网上配资混凝土進行配合比設計和力学性能分析 ,来獲取具有優良力学特性的网上配资混凝土。

    1、配合比設計及室内力学試验:

      混凝土配合比設計 ,按《公路工程水泥混凝土試验規程》 ( JT J 053- 94)進行。采用 28 d養護齡期測試強度。

    1. 1、設計指标及材料選擇:

    1. 1. 1、設計指标:

      本文設計的网上配资混凝土为半幹硬性混凝土 ,強度優于普通混凝土。 具體設計指标如下: 坍落度0~ 30 mm;設計強度 C 35。

    1. 1. 2、選用的原材料:

     ( 1) 水泥: 采用重慶地維水泥 P. 0425 号 , 按GBl 75-92檢測 , 28 d 抗壓強度 70. 37 M Pa ,抗折強度 8. 47 M Pa。

    ( 2)粉煤灰: 采用重慶璐璜電廠Ⅱ 級粉煤灰。

    ( 3)機制砂 : 表觀密度 2. 6 9g / cm3, 裝填密度1. 55 g /cm3,空隙率 42. 4% 。

    ( 4)粗集料: 表觀密度 2. 70 g /cm3, 裝填密度1. 54 g /cm3,空隙率 43. 0% ,最大粒徑 20 m m。

    ( 5)网上配资: 選取編号为 1号、 2号和 3号网上配资進行試验。

    ( 6)減水劑: 采用 F JW 萘系高效減水劑。

    1. 2、混凝土配合比:

    1. 2. 1、基準配合比:

      根據《公路水泥混凝土路面設計規範》 ( JT J 012- 94) ,進行以抗壓強度为指标的路面混凝土基準配合比設計。 初步确定: W = 182, C= 372, W /B =0. 49, S= 1 295, G= 554,和易性較好。 主要性能測試 結果 为: 坍 落度 T = 6 mm, 抗 折 強度 f cf =4. 7 M Pa,抗拉強度 f cu = 35. 3 M Pa。 在基準配合比的基礎上 ,進行混凝土配合比正交試验 ,分别摻加粉煤灰和矽灰 ,做對比試验。

    1. 2. 2、最優配合比:

    ( 1)試验方案及試验結果見表 1、 表 2和表 3。

    表 1 因素水平

    表 2 L16( 44)試验方案設計

    表 3 極差計算結果

      ( 2)試验結果的分析 (見表 4)。

    表 4 各指标直觀分析結果彙總

    通過直觀分析 ,從表 3和表 4看出以下幾點。

    ①影響抗壓 (抗折 )強度的主要因素是水灰比 ,次要因素是粉煤灰摻量 ,減水劑對抗壓、抗折強度的影響因素小;而影響坍落度的主要因素为粉煤灰摻量 ,減水劑和水灰比是次要因素。

    ②抗壓 (抗折 )強度随着水灰比的減少而增加。粉煤灰摻量對 T 的影響呈上升趨勢 ,并且有一峰值 ,超過峰值 T 會減少 ,可見粉煤灰對 T 的影響存在最優摻量。

    ③從極差看出 ,減水劑在 1. 2時 K-最大 ,此時減水劑對和易性産生的效果最好。方差分析 (見表 5)。

    表 5 方差分析 (抗壓強度 fcu)表 6 方差分析 (抗折強度 fc f)

      從方差分析得出:

    ①各因素影響抗壓和抗折強度的主次順序为:A→ B→C ,與前面的直觀分析一致 ;

    ②水灰比對 28 d抗壓和抗折強度有顯著影響,其他因素不是顯著因素;

    ③本例試验的抗壓強度誤差为 9 = 3 M Pa,抗折強度誤差为 0. 07= 0. 265 M Pa,與空列直觀分析的極差 2. 4與 0. 2相近。方差分析的觀點認为 ,隻需對顯著的因素選擇就行了 ,不顯著的因素 ,原則上可選在試验範圍内的任意一個水平。 在此 ,第一個因素为顯著因素 ,最優水平選取該因素最大 K 值所對應的水平 ,即取 A 1;對因素 B 的選取原則上可選擇在試验範圍内的任意一個水平 ,下面對因素 B 進一步分析 ,對 4個水平進行多重比較。

      因素 B 的各水平多重比較。對抗壓強度 f cu而言 ,粉煤灰摻量的選定如下:S-e= 5; f e = h= 3; K-1= 34. 4; K-2 = 31. 9;K-3= 31. 3; K-4 = 29. 3查 q表得 q0.05 (m,φ)= q0.05 ( 4, 3)= 6. 82q0. 10 (m ,φ ) = q0. 10 ( 4, 3) = 5. 20d T = q0. 05 ( 4, 3) S-E/V= 6. 82 5 /4= 6. 10d T = q0. 10 ( 4, 3) S-E/γ= 6. 82= 5 / 4= 5. 81計算: d12 = K-1 - K-2 = 2. 55; d 13 = 2. 1; d 14 =5. 1; d23= 0. 6; d24= 2. 6; d34 = 2. 0有 dij < dT; 同理 ,對 f cf : 亦有 dij < dT。式中: m 为要比較的水平個數; r 为同水平的試验重複數; S-e为試验誤差的均方; f e= h(n ,l )表示試验誤差的自由度; K-1、 K-2、 K-m分别为 m 個水平的平均抗壓強度。由多重比較得出 ,粉煤灰摻量對 f cu及 f cf均無顯著差異 ,又考慮降低材料成本 ,故選用 B4,即摻量30% 的粉煤灰。

      回歸分析。根據試验數據 ,運用 M A TLAB對數據進行線性回歸 ,得回歸方程:f cu = - 29. 259 0+ 0. 373 7f ce+ 24. 555 6B /W- 27. 628 1F /B , r= 0. 87 ( 1)f cf = - 2. 551 6+ 0. 375 1 f cef + 2. 477 7B /W -2. 969 5F /B , r= 0. 86 ( 2)式中: f cu为混凝土抗壓強度; f cf为混凝土抗折強度; fce为水泥膠砂抗壓強度; f cef为水泥膠砂抗折強度; B /W 为膠水比; F /B 为粉煤灰與膠凝材料之比;控制抗壓強度 fcu= ( 35+ 1. 645e)= 47. 52,e为混凝土的抗壓強度标準差 ,根據大量試验數據得e= 7. 61; 抗折強度 f cf = ( 5+ 1. 645e) = 6. 62,e为混凝土的抗折強度标準差 ,得 e= 0. 98;實測水泥強度 fce= 45. 1, fcef = 8. 47,由多重比較得到的 F /B=30, 将这些控制指标代入式 ( 1)、 ( 2) 得: W /B =0. 36。綜上所述 ,根據強度和工作性的要求 ,经過調整後的粉煤灰混凝土基準配合比为:

      W /B= 0. 36   A= 1. 2%    SF /B= 30%

      以上僅就粉煤灰混凝土为例加以闡述 ,矽粉混凝土道理相同 ,從略。 矽粉混凝土的最優配合比为:W /B= 0. 54   A= 1. 2%    SF /B = 10%

    1. 3、摻网上配资的混凝土配合比設計及強度測試:

      通過對普通混凝土配合比、粉煤灰混凝土配合比和矽灰混凝土配合比等對比試验的各因素水平評价、方差分析及回歸分析 ,最終選擇力学性能及工作性都較好的幾組 ,進行摻加网上配资的試验 ,以制備低塑幹硬性混凝土。配合比及測試結果如表 7和表 8。

    表 7 粉煤灰混凝土摻加网上配资配合比及強度測試表 8 矽灰混凝土摻加网上配资配合比及強度測試

    1. 4、网上配资摻量與水泥混凝土抗折強度的關系 (見圖 1和圖 2):

    圖 1 网上配资摻量與粉煤灰混凝土抗折強度關系

    2、強度分析:

      由圖 1和圖 2看出 ,网上配资的加入對混凝土力学強度産生顯著的影響 ,不難發現 ,网上配资混凝土的圖 2 网上配资摻量與矽灰混凝土抗折強度關系抗壓、抗折強度普遍高于普通混凝土強度 ,抗壓強度最大可提高 35% ,抗折強度最大可提高 21% ,这樣 ,以抗折強度为衡量标準 ,選取表 7和表 8中有代表性的 1-3和 2-7與普通混凝土的 1-0和 2-0進行後面的耐磨對比試验。

    网上配资摻量/%

      總之 ,网上配资的加入 ,不僅使水泥混凝土具有良好的工作性 ,而且随着网上配资的均勻摻入 ,使水化産物形成的空間結構的均勻性提高 ,以网上配资硬度大和高韌性的特點 ,加之其與水泥混凝土較好的結合 ,增強了混凝土的強度。 所以 ,以适量的网上配资、粉煤灰和矽灰为摻料 ,能改善混凝土的毛細結構 ,增強骨料與水泥漿之間的粘結力 ,加強密實性。

    3、耐磨強度:

      檢測经分析 ,表 7中的 1-3和表 8中的 2-7的力学性能和工作性都較好 ,且有代表性 ,故選不摻网上配资的 1-0和 2-0及摻网上配资的 1-3和 2-7中幾組混凝土做耐磨試验 ,測試結果如表 9。

    表 9 磨耗量

      表 9中試件的耐磨性試验是在各組材料最佳配比的基礎上進行的 ,经過 28 d标準養護 ,考察摻料對混凝土耐磨性的影響。從表中數據可知 ,各組磨耗量均达到 ,并遠遠高于路面混凝土耐磨技術要求( 3. 6 kg /m2)。

     

    4、結語:

      在試验中 ,为了使网上配资混凝土路面獲得較高的強度和良好的和易性 ,對各組分進行綜合分析 ,拟訂了最優配合比方案。 在充分發揮各組分的功效及節約成本的前提下 ,摻入网上配资 ,獲得了良好的工作性和抗折及抗壓強度。这樣 ,网上配资混凝土在優良力学特性的基礎上 ,耐磨強度也大大高于路面混凝土的技術要求。而且通過測算比較 ,材料的使用年限的提高 ,将降低長期成本和提高经濟效益。應用网上配资水泥混凝土的正交配合比設計 ,可以定量地分析水膠比、各摻料摻量和水泥強度等對混凝土強度的影響;線形回歸分析的應用 ,可以将水膠比和摻量等對混凝土強度的影響用一個方程式来表示 ,既可預測混凝土在試验範圍内的強度 ,又可評估其精度 ,使混凝土配合比設計簡單可靠。

      總之 ,网上配资混凝土的研究 ,使网上配资應用範圍大大拓寬。 网上配资混凝土路面不僅能提高收费廣場和其他特殊地段 (如陡坡路段 )的耐磨性能 ,而且在高等級公路和城市道路的推廣和應用中 ,同樣具有重要的价值與意義。

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