| 标题 | 复合掺合料比例对混凝土坍落度及强度的影响 |
| 范文 | 马振波 韩清 郝卓君 申佩佩 摘要：在混凝土中加入复合掺合料能够减少水泥用量，节省成本费用。本试验研究了在同一水胶比、固定掺和料总量的条件下，矿粉和粉煤灰在混凝土中的不同复合掺加比例对混凝土的坍落度、坍落度损失及3 d、7 d和28 d混凝土强度的影响，随着复合掺合料比例的变化，混凝土坍落度及强度也随之发生相应的变化。当矿粉与粉煤灰的比例为1∶1时，混凝土的坍落度最小，强度最高；矿粉对改善混凝土的和易性，提高混凝土坍落度较粉煤灰的作用明显，粉煤灰相对矿粉来说更有利于控制混凝土坍落度的损失，即粉煤灰的保坍性要高于矿粉；矿粉对混凝土抗压强度的增强效果要高于粉煤灰，即粉煤灰对混凝土强度的降低效果作用较为明显。 关键词：矿粉；粉煤灰；坍落度；混凝土强度 中图分类号：S274.4 文献标志码：A文章编号： 16721683（2015）002003303 在混凝土的配制中加入复合掺合料，可以有效的节约能源和资源，减少水泥用量，降低成本，同时还能够改善混凝土的工作性能[1]。随着建筑业及混凝土技术的发展，工程上对混凝土的工作性能要求越来越高。复合掺和料又被称为辅助性胶凝材料，是配制高性能混凝土不可缺少的组分，在配制混凝土时，加入较大量复合掺和料不仅能节约水泥，降低混凝土的水化热温升，而且能改善混凝土工作性能，提高混凝土的抗裂性及耐久性[2]。本文主要研究在同一水胶比的条件下，矿粉与粉煤灰的不同复合掺量比例对混凝土坍落度、坍落度损失及强度的影响。 1原材料检验 本试验所采用的复合掺合料为粉煤灰和矿粉。 在试验进行前，进行原材料检验：水泥为鹿泉曲寨生产的P.O425等级水泥，[HJ2mm]依据标准为GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》；矿粉为河北冀泰生产，依据标准为GB/T 18046-2008；粉煤灰为山东华能德州电力实业总公司生产，依据标准为DL/T 5055-2007《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》；碎石的产地为金拓矿业有限公司，砂子产于灵寿县西孙楼沙场，其依据标准为DL/T 5144-2001、SL352-2006、GB/T 14685-2011，试验所用水为石家庄的自来水。依据相应规范标准对原材料各项性能进行检验，其结果见表1。 2试验方案 试验中所有配比为同一水胶比，设计水胶比为045，砂率36%，坍落度70～90 mm，在此次的配比试验中，不掺任何外加剂。在配比试验进行前，先对混凝土的基准配比进行调试，基准配比不掺加矿粉和粉煤灰，其胶凝材料只用水泥，配比调试见表2。 从图表中可以看出：当矿粉与粉煤灰的掺和比例为1[KG-*2]∶[KG-*4]1，即各为97 kg时，坍落度较基准混凝土明显提高，但为复合掺合料里坍落度最小的掺和比例，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土的坍落度呈逐渐增大的趋势，随着矿粉掺量的增加，混凝土的坍落度也呈现出增大的趋势。粉煤灰和矿粉有减水剂的作用效果，在混凝土中加入矿粉和粉煤灰能够提高混凝土的坍落度，改善混凝土的和易性。 比较图中K∶F=1∶2、K∶F=2∶1和K∶F=1∶3、K∶F=3∶1阶段，通过不同比例所得出的坍落度值进行比较得出：K∶F=2∶1和K∶F=3∶1阶段的混凝土坍落度分别高于K∶F=1∶2和K∶F=1∶3阶段的混凝土坍落度，而K∶F=2∶1和K∶F=1∶3阶段混凝土坍落度的损失值明显高于K∶F=1∶2和K∶F=3∶1。综合配比试验数据及相关文献得出结论：矿粉对改善混凝土的和易性，提高坍落度较粉煤灰的作用明显，粉煤灰相对矿粉来说更有利于控制坍落度的损失。 3.2抗压强度 在标养室将试块养护至3 d、7 d、28 d时进行抗压强度试验所得数据见表5，并将数据绘制成图，对试验结果进行理论分析。 表5不同比例复合掺合料对应的抗压强度 MPa [BHDFG3，WK10，WKW] [HT6]矿粉K∶粉煤灰F[HT][] [ZB（][BHDG1*2，WKW][HT6]养护时间[HT] [BH，WK5。2，WKW][HT6]3 d[]7 d[]28 d[HT][ZB）] [BHDG1*2，WK10，WK5。2，WKW][HT6]K∶F=1∶3[]23.1[]30.4[]41.5 [BHDW]K∶F=1∶2[]14.6[]25.3[]43.1 [BH]K∶F=1∶1[]14.1[]24.8[]48.5 [BH]0[]32.4[]40.6[]50.9 [BH]K∶F=2∶1[]16.3[]28.2[]48.0 [BH]K∶F=3∶1[]14.0[]24.6[]45.1 [BH]K∶F=4∶1[]15.1[]26.9[]44.1 [BH]K∶F=5∶1[]15.8[]26.0[]44.2[HT][HJ*3][BG）F] [HT6”SS]注：矿粉与粉煤灰为0表示混凝土试块不掺加矿粉和粉煤灰，其胶凝材料只有水泥。 [HT] [FK（W] 图2不同比例复合掺合料对应的抗压强度 [FK）] 从图2可以看出：矿粉和粉煤灰中任一掺合料的加入都有降低混凝土的强度的作用，混凝土3 d、7 d和28 d的抗压强度变化趋势基本一致，随着混凝土龄期的增长，同一比例的混凝土强度的起伏变化较大。在不考虑不掺加复合掺合料的情况下，当矿粉与粉煤灰的比例为1∶1时，混凝土的强度最高；当粉煤灰的掺量逐渐增加，矿粉逐渐减少时，混凝土的抗压强度逐渐减小；而随着矿粉掺量的增加，粉煤灰掺量的减少，混凝土的强度也呈逐渐降低的趋势；矿粉与粉煤灰的比例为4∶1与5∶1时，即矿粉与粉煤灰的掺和量变化不大时，混凝土的强度变化趋于平稳。 比较图中K∶F=1∶3、K∶F=3∶1和K∶F=1∶2、K∶F=2∶1阶段，同掺量矿粉的混凝土的抗压强度明显高于同掺量粉煤灰的混凝土的抗压强度，由此可见，矿粉的加入对混凝土抗压强度的增强效果要优于粉煤灰的增强效果，即粉煤灰对混凝土强度的降低效果作用较为明显。 3.3试验分析 矿粉和粉煤灰的加入降低了混凝土的抗压强度，但对混凝土强度的影响并不大，[JP2]复合掺合料的掺入能够改善混凝土的和易性，同时降低水泥用量与成本等，矿粉的加入对混凝土的后期抗压强度影响较大；但复合掺合料过量的加入会提高混凝土的脆性，使混凝土表面产生裂缝，对混凝土的耐久性产生影响。在只考虑混凝土抗压强度和和易性的前提下，在本次试验结论中，混凝土强度最高的推荐比例为K∶F=1∶1和2∶1，混凝土的和易性能K∶F=2∶1优于K∶F=1∶1。[JP] 4结论 文章研究了在同一水胶比的条件下，矿粉与粉煤灰在不同比例的掺量时对混凝土坍落度、坍落度损失及抗压强度的影响，当矿粉与粉煤灰的比例为1∶1时，混凝土的坍落度最小，强度最大。当矿粉与粉煤灰的比例在1∶1之外的比例变化时，坍落度呈现出递增的趋势，而混凝土的强度呈现出递减的趋势。 矿粉对改善混凝土的和易性，提高坍落度较粉煤灰的作用明显；粉煤灰相对矿粉来说更有利于控制坍落度的损失。混凝土的强度最高，矿粉的加入对混凝土抗压强度的增强效果要优于粉煤灰的增强效果，即粉煤灰对混凝土强度的降低效果作用较为明显。 在只考虑混凝土抗压强度和和易性的前提下，在本次试验结论中，混凝土强度最高的推荐比例为K∶F=1∶1和2∶1，混凝土的和易性能K∶F=2∶1优于K∶F=1∶1。 参考文献： [1]李志刚，李家和，张洪贵.粉煤灰与矿渣复合掺合料对混凝土强度影响[J].低温建筑技术，2009（4）：1719. [2]魏勇，左文奎，张宏明，等.固定水胶比下三元胶凝材料体系对混凝土力学及工作性能影响研究[J].2013（12）：3942. [3]王樱良，周明凯，孙立群，等.粉煤灰与矿粉对高强混凝土性能的影响[A].超高层混凝土泵送与超高性能混凝土技术的研究与应用国际研讨会论文集（中文版），2004. [4]杨鸿.粉煤灰与矿粉掺入比例对混凝土常规性能的影响[J].福建建材，2007（3）：3537. [5]陈雷，肖佳，唐咸燕，等.粉煤灰和矿渣双掺对混凝土性能影响的研究[J].粉煤灰综合利用，2007（2）：2225. |
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