摘要: 通過(guò)多點(diǎn)多年試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法, 分析了粉煤灰混凝土的強(qiáng)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(qiáng)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(yàn)證明, É 型外加劑更適宜于高摻量粉煤灰混凝土。
關(guān)鍵詞: 粉煤灰; 混凝土; 強(qiáng)度; 外加劑
中圖分類號(hào):U 414. 18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 100623528 (2003) S220040203
由于等級(jí)粉煤灰具有良好的火山灰活性, 可以成為混凝土的獨(dú)立組分, 進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計(jì)。為了大力推廣粉煤灰的應(yīng)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?qiáng)度是混凝土的主要技術(shù)指標(biāo), 掌握粉煤灰混凝土強(qiáng)度特性將有利其推廣應(yīng)用。
1 原材料
試驗(yàn)研究所需的原材料檢測(cè)結(jié)果均應(yīng)符合規(guī)范要求。
2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果分析
2. 1 粉煤灰摻量、水膠比、外加劑三因素試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
粉煤灰混凝土的強(qiáng)度受粉煤灰摻量、水膠比及外加劑種類影響較大, 對(duì)粉煤灰混凝土進(jìn)行三因素試驗(yàn)設(shè)計(jì), 粉煤灰混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果匯總列于表1。
2. 2 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)粉煤灰混凝土28 d抗壓強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分析結(jié)果見(jiàn)表2。
由表2 可知:
a) 水膠比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度是極顯著因素, 在粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的因素;
b) 粉煤灰摻量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度是顯著因素,對(duì)各摻量粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度平均數(shù)間做進(jìn)一步比較, 摻量為0 %、20 %、30 %、40 % 的粉煤灰混凝土強(qiáng)度間無(wú)顯著差異, 但摻量為0 % , 20 % 的粉煤灰混凝土強(qiáng)度顯著高于摻量為50 % , 60 % 的粉煤灰混凝土強(qiáng)度;
c) 外加劑品種是顯著因素, 對(duì)其粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度平均數(shù)間做進(jìn)一步比較, Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度顯著高于Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度;
d) 粉煤灰摻量×外加劑品種互作效應(yīng)極顯著,需分別計(jì)算每一粉煤灰摻量和外加劑品種的互作值(v ×y ) ij。通過(guò)分析可知, Ⅰ 型外加劑適應(yīng)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(zhǎng)齡期強(qiáng)度特性
通過(guò)對(duì)Ⅰ型、Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土的長(zhǎng)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(zhǎng)齡期特性的對(duì)比曲線(見(jiàn)圖1) , 分析粉煤灰混凝土長(zhǎng)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(zhǎng), Ⅰ 型、Ⅱ 型外加劑粉煤灰混凝土的抗壓強(qiáng)度都隨齡期增大, 且變化過(guò)程可分為3 個(gè)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(zhǎng), 混凝土的抗壓強(qiáng)度急劇增大;
b) 快增區(qū): 對(duì)于Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期為28 d～ 60 d, 對(duì)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(zhǎng), 混凝土的抗壓強(qiáng)度較快增大;
c) 慢增區(qū): 對(duì)于Ⅰ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期超過(guò)60 d, 對(duì)于Ⅱ 型外加劑粉煤灰混凝土齡期超過(guò)90 d, 在此區(qū)內(nèi)隨著齡期的增長(zhǎng), 混凝土抗壓強(qiáng)度緩慢增大, 而且增大趨勢(shì)已比較微弱。
所以, 為了充分利用其后期強(qiáng)度, 從強(qiáng)度單方面來(lái)考慮, 可以把大于或等于60 d的抗壓強(qiáng)度值作為Ⅰ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值、把齡期大于等于90 d的粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度值作為Ⅱ型外加劑粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。不同摻量、不同水膠比的粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期變化的曲線方程見(jiàn)表3。
4 結(jié)束語(yǔ)
a) 多點(diǎn)多年試驗(yàn)較正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)條件要求寬松, 數(shù)據(jù)的離散程度對(duì)分析結(jié)果影響較小, 是一種較好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法;
b) 水膠比、粉煤灰摻量是影響粉煤灰混凝土強(qiáng)度的極顯著因素和顯著因素, 在配合比設(shè)計(jì)中是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù);
c) 不同外加劑對(duì)粉煤灰混凝土的強(qiáng)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(shè)計(jì)成敗的主要因素;
d)Ⅰ 型外加劑以大于等于60 d的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度, Ⅱ 型外加劑以大于等于90 d的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
