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混凝土早期抗压与石粉掺量的关系分析

发布时间:2018-02-19
  1、研究背景。
  
  随着人们现代生活质量的提高,混凝土作为主要的建筑材料,用途也越来越广,而对其各方面的性能需求也在不断的提高,对于一些长期的工程,混凝土的强度,收缩性能,抗裂的等方面的要求较高,但是相对一些急用的建筑工程则更注重于对混凝土早期性能的提高。混凝土的性能提高除了改变配比以外,还可以在混凝土中加入不同的掺合料以达到提高混凝土性能的目的。目前我国石料丰富,在开采过程中会产生大量的石粉、石屑。这些石粉、石屑没有由于没有合理利用,导致环境污染。本文既通过对掺入石粉的混凝土早期抗压强度的强弱以及变化进行试验分析,研究石粉掺量对混凝土早期抗压强度的强弱和抗压强度的变化速度的影响。英丕杰研究花岗岩石粉证实花岗岩石粉对混凝土工作性能有明显改善作用,李鸿芳指出石粉掺量在20%以下时,混凝土的强度会有所提高,秦力通过试验证明矿物掺合料的混领土早期强度会有略微的不足。本文则是选取石粉掺量分别为0%,5%,10%的混凝土,分别对其3d、5d、7d的抗压强度进行测定。研究不同石粉参量对混领土早期强度的影响。
  
  2、试验材料与方法。
  
  2.1 试验材料。
  
  本试验各工况混凝土所用原材料如表1中所示三种工况中的的石粉掺量分别为0%,5%,10%.其中水泥为425水泥,碎石为粒径13-15mm的连续级配的石子,沙、碎石以及粉煤灰试验前都做了晒干处理,避免其中的含水量改变原配比。各种工况按水灰比0.42(kg/m3),水泥368(kg/m3),粉煤灰92(kg/m3),河沙591(kg/m3),碎石1072(kg/m3),水148(kg/m3),减水剂4.02(kg/m3),引气剂0.138(kg/m3)拌合,工况1不加石粉,工况2掺入石粉41.37(kg/m3)占总比的5%,工况3掺入石粉59.1(kg/m3)占总比10%.
  
  2.2 试验方法。
  
  本试验根据《普 通 混 凝 土 力 学性 能 试 验 方 法 标 准 》(GB/T 50081-2002)的要求,每种工况分别浇筑9个150mm×150mm×150mm的标准立方体试件,标号1-1~9,2-1~9,3-1~9,浇筑成型养护一天,24h后拆模。拆模后在(20±2)℃,相对湿度95%以上的环境中养护,分别在养护3d,5d,7d时取三个试件用四柱式液压式压力机测定其抗压强度。以3个试件测值的算术平均值为测定值,计算精确至0.001MPa.三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%则取中间值为测定值,如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%则该组试验结果无效。
  
  3、试验结果与分析。
  
  由试验得各工况下早期抗压强度,数据经处理后得到如下早期抗压强度表1所示的测定值:
  
  由表1可知,当在混凝土中掺适量石粉时,混凝土的早期强度增加速度会有略微的提升既加快混凝土早期水化速度,但是早期强度较之空白混凝土会略有不足。
  
  由试验结果可以看出,在混凝土中掺入5%,10%的石粉后的早期抗压强度比之空白混凝土会有所降低,但是混凝土的水化速度是超过空白混凝土的,从其强度提高的速度来看,后期其强度是可以超过空白的混凝土的。石粉掺量在5%的时候早期抗压强度是高于石粉掺量为10%的混凝土的。石粉掺量为5%和10%的时候早期强度虽然有差距,但是强度的增长速度较之空白混凝土都是较快的。这在工程中将会有很大的用途。如果通过适当的调整配比,可以得到一种不仅水化速度快于空白混凝土,而且早期的抗压强度也可以超过空白混凝土,这在急需投入使用的工程上将会是一大突破。
  
  4、结 语。
  
  (1)石粉的掺量不同,对于混凝土性能的改变效果也会有所不同。在混凝土中掺入石粉早期强度会略低于空白混凝土,石粉掺量在10%的时候早期抗压强度比掺量为5%时要低。
  
  (2)在混凝土中掺入5%,10%的石粉时,混凝土早期抗压强度的增长速度会略快于空白混凝土。
  
  (3)由于天气原因,试件养护环境的温度以及湿度可能会有误差。在拌合时,由于温度较高,可能会导致水分蒸发,从而使水灰比有所变动。
  
  (4)根据本次试验结果,下次试验可以进一步研究石粉掺量对混凝土早期抗压强度的影响,可将石粉掺量控制在小于5%或者大于10%来具体研究石粉的掺量对混凝土早期抗压强度的影响。还以通过改变掺合料,例如掺如玻璃纤维等对混凝土早期抗压强度进行测定研究。
  
  参考文献:
  
  [1]英丕杰。花岗岩石粉/粉煤灰对混凝土性能影响的试验研究[D].泰安:山东农业大学,2013.
  [2]秦力,丁婧楠,朱劲松。掺合料高强混凝土微观结构及其对强度的影响研究[J].原材料及辅助物料,2017(07)。
  [3]李芳,夏熠。石粉和碳纤维对超高强高性能混凝土耐磨性的影响研究[J].硅酸盐通报,2013,32(04)。
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