高性能粉煤灰轻骨料混凝土力学性能研究_论文发

发布时间：2022-10-05 10:13 热度：

　　高性能粉煤灰轻骨料混凝土力学性能研究
　　于海建
　　中交四航局第二工程有限公司528216
　　摘要：高性能粉煤灰轻骨料混凝土为混凝土材料发展的一个重要方向。本文采用试验的手段研究了高性能粉煤灰轻骨料混凝土的抗压强度与水泥用量、水胶比、粉煤灰和矿粉的掺量之间的关系，并基于实验结果给出了回归公式。
　　关键词：粉煤灰，轻骨料，混凝土，力学性能，抗压强度
　　1引言
　　随着建筑物向大跨度，高层方向发展，要求混凝土结构构件能缩小结构断面，减轻结构自重，提高保温和隔热性能，因而对混凝土提出了高强轻质的要求。近年来，高强轻骨料混凝土以其优越的性能受到工程界和学术界的关注，并在结构工程中占有重要位置，应用越来越多[1]。优质高强轻骨料混凝土比传统混凝土强度高，质量轻20%以上，且具有耐火性能好、耐久性能好、抗震、保温、无碱集料反应等一系列优点，是一种多功能的结构材料，能提高建筑工程的使用性，降低工程造价，具有很强的市场竞争力。用高强轻骨料混凝土建造各种建筑具有良好的经济效益和技术前景。轻骨料混凝土采用泵送技术，特别适用于大体积混凝土、结构物和高层建筑。但轻骨料混凝土，易分层离析，坍落度损失大以及轻骨料在压力状态下吸收混凝土中的水分而导致堵泵现象。同时，泵送后，轻骨料中的水分又被挤出而导致混凝土的强度损失和耐久性变差等问题。
　　2试验设计
　　2.1试验材料与参数
　　2.1.1水泥
　　水泥采用拉法基水泥厂产品，强度等级为42.5MPa。其胶砂强度如表1所示。
　　表1水泥胶砂强度表
　　抗压强度(MPa) 抗拉强度(MPa)
　　3d 28d 3d 28d
　　30.2 60.3 6.8 9.2
　　2.1.2骨料
　　细骨料，选用普通砂，细度模数为2.85的中砂，表观密度为2.59g/cm3。
　　粗骨料，选用陶粒，生产地为天津。其参数见表2所示。
　　表2陶粒参数表
　　陶粒品种 表观密度(g/cm3) 吸水率(%) 筒压强度(MPa)
　　天津陶粒 1230 2.6 4.0
　　2.1.3矿物掺合料
　　矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿粉，粉煤灰为石庄电场一级粉煤灰，磨细矿粉由唐山建材公司生产，其密度为2.9g/cm3，比表面积为454m2/kg。
　　2.1.4外加剂
　　选用KRL型泵送剂(减水率为20%，掺量为胶凝材料的2.7%)。
　　2.2试验方法
　　轻骨料的预湿方法：将轻骨料放入水中浸泡1h之后，然后摊开在麻布上，放在室内自然风干至饱和面干状态后方可使用。对于未预湿的轻骨料，在计算混凝土总加水量时，将轻骨料1h的吸水量计算入内。
　　轻骨料混凝土的搅拌及养护制度：轻骨料混凝土采用30L强制搅拌机搅拌，对于预湿处理的轻骨料。轻骨料混凝土成型采用振动成型，成型1天后拆模并放入水箱内进行养护，到规定龄期取出进行相应的试验。
　　轻骨料混凝土的抗压强度按《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T20081-2002)进行测试。所有试块统一采用100mm×100mm×100mm试模，标准养护，测定龄期3d，28d，90d的抗压强度。试验结果已乘相应的换算系数0.95，换算为标准值[2]。
　　3高性能轻骨料混凝土性能评价体系
　　3.1工作性能评价
　　新拌高性能轻骨料混凝土拌合物的工作性能主要包括粘聚性、流动性和抗分层离析性能。具有良好工作性能的高性能轻骨料混凝土在施工操作过程中具有大的流动性，不易产生分层离析或发生泌水现象等性能，以使其容易获得质量均匀且密实的混凝土结构。
　　流动性是指新拌轻骨料混凝土在自重或者是机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实的充满模板的性能。在外观上表现为新拌轻骨料混凝土的稀稠，直接影响其振捣施工的难易和成型的质量。
　　粘聚性是指新拌混凝土内部组分具有一定的粘聚性，在运输和浇筑过程中不发生分层离析现象，使混凝土能保持整体均匀稳定