摘要: 通過多點多年試驗設計方法, 分析了粉煤灰混凝土的強度特性, 可知水膠比、粉煤灰摻量、外加劑種類是影響粉煤灰混凝土強度的顯著因素。不同的外加劑早期效果不同、適宜的粉煤灰摻量不同, 試驗證明, É 型外加劑更適宜于高摻量粉煤灰混凝土。
關鍵詞: 粉煤灰; 混凝土; 強度; 外加劑
中圖分類號:U 414. 18 文獻標識碼:A 文章編號: 100623528 (2003) S220040203
由于等級粉煤灰具有良好的火山灰活性, 可以成為混凝土的獨立組分, 進行混凝土的配合比設計。為了大力推廣粉煤灰的應用, 有必要在滿足工程要求的前提下, 提高粉煤灰在混凝土中的摻量, 充分利用資源, 變廢為寶?；炷恋膹姸仁腔炷恋闹饕夹g指標, 掌握粉煤灰混凝土強度特性將有利其推廣應用。
1 原材料
試驗研究所需的原材料檢測結果均應符合規(guī)范要求。
2 試驗設計及試驗結果分析
2. 1 粉煤灰摻量、水膠比、外加劑三因素試驗方案設計
粉煤灰混凝土的強度受粉煤灰摻量、水膠比及外加劑種類影響較大, 對粉煤灰混凝土進行三因素試驗設計, 粉煤灰混凝土強度試驗結果匯總列于表1。
2. 2 試驗結果統(tǒng)計分析
對粉煤灰混凝土28 d抗壓強度進行統(tǒng)計分析,分析結果見表2。
由表2 可知:
a) 水膠比對混凝土抗壓強度是極顯著因素, 在粉煤灰混凝土配合比設計中是至關重要的因素;
b) 粉煤灰摻量對混凝土抗壓強度是顯著因素,對各摻量粉煤灰混凝土抗壓強度平均數(shù)間做進一步比較, 摻量為0 %、20 %、30 %、40 % 的粉煤灰混凝土強度間無顯著差異, 但摻量為0 % , 20 % 的粉煤灰混凝土強度顯著高于摻量為50 % , 60 % 的粉煤灰混凝土強度;
c) 外加劑品種是顯著因素, 對其粉煤灰混凝土抗壓強度平均數(shù)間做進一步比較, Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強度顯著高于Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強度;
d) 粉煤灰摻量×外加劑品種互作效應極顯著,需分別計算每一粉煤灰摻量和外加劑品種的互作值(v ×y ) ij。通過分析可知, Ⅰ 型外加劑適應的粉煤灰摻量為30 %～ 60 %, Ⅱ型外加劑適宜的粉煤灰摻量為0 %～ 30 %。
3?、裥?、Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土長齡期強度特性
通過對Ⅰ型、Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土的長齡期發(fā)展特性線性回歸, 繪制出兩種外加劑粉煤灰混凝土長齡期特性的對比曲線(見圖1) , 分析粉煤灰混凝土長齡期特性有以下發(fā)展規(guī)律。
由圖1 可知, 隨著齡期的增長, Ⅰ 型、Ⅱ 型外加劑粉煤灰混凝土的抗壓強度都隨齡期增大, 且變化過程可分為3 個階段。
a) 劇增區(qū): 齡期小于28 d的兩種粉煤灰混凝土,隨著齡期的增長, 混凝土的抗壓強度急劇增大;
b) 快增區(qū): 對于Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期為28 d～ 60 d, 對于Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土齡期為28 d～ 90 d, 在此區(qū)內(nèi)隨著齡期的增長, 混凝土的抗壓強度較快增大;
c) 慢增區(qū): 對于Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期超過60 d, 對于Ⅱ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期超過90 d, 在此區(qū)內(nèi)隨著齡期的增長, 混凝土抗壓強度緩慢增大, 而且增大趨勢已比較微弱。
所以, 為了充分利用其后期強度, 從強度單方面來考慮, 可以把大于或等于60 d的抗壓強度值作為Ⅰ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強度的設計標準值、把齡期大于等于90 d的粉煤灰混凝土抗壓強度值作為Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強度的設計標準值。不同摻量、不同水膠比的粉煤灰混凝土抗壓強度隨齡期變化的曲線方程見表3。
4 結束語
a) 多點多年試驗較正交試驗設計對試驗條件要求寬松, 數(shù)據(jù)的離散程度對分析結果影響較小, 是一種較好的試驗設計方法;
b) 水膠比、粉煤灰摻量是影響粉煤灰混凝土強度的極顯著因素和顯著因素, 在配合比設計中是關鍵的設計參數(shù);
c) 不同外加劑對粉煤灰混凝土的強度特性有不同的影響, Ⅰ 型外加劑具有激發(fā)粉煤灰活性的作用,適合于高摻量粉煤灰混凝土。Ⅱ 型外加劑只適宜于低摻量的粉煤灰混凝土, 所以選擇外加劑是高摻量粉煤灰配合比設計成敗的主要因素;
d)Ⅰ 型外加劑以大于等于60 d的強度作為設計強度, Ⅱ 型外加劑以大于等于90 d的強度作為設計強度。
