全輕陶?；炷翉?qiáng)度影響因素分析

蘇州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司 215000

【摘 要】本文主要研究采用松散體積法進(jìn)行全輕陶粒混凝土LC30基準(zhǔn)配比試配時(shí)的調(diào)節(jié)凈水膠比、砂率、礦物摻合料類型及摻量、水泥強(qiáng)度等級(jí)等參數(shù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】 混凝土；輕骨料；陶粒；強(qiáng)度

一、輕骨料混凝土

長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)輕骨料混凝土的配制，一方面由于輕骨料的本身的強(qiáng)度影響，另一方由于設(shè)計(jì)方法不完善，致使其強(qiáng)度等級(jí)偏低，不能滿足工程的需要。影響普通混凝土強(qiáng)度的因素對(duì)輕集料混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律也有較多變化；故此我們選取普通混凝土配合比設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)（凈水膠比、砂率、礦物外加劑組成），研究分析這些參數(shù)對(duì)輕骨料混凝土的影響規(guī)律，為輕骨料混凝土的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供指導(dǎo)和建議，以使其能夠較大程度滿足現(xiàn)代建筑的需要。

二、試驗(yàn)內(nèi)容

1、根據(jù)輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程，分別確定采用P.O42.5水泥及P.O32.5水泥的基準(zhǔn)配合比，P.042.5水泥的配比確定為：水泥用量為400kg/m3，固定用水量為160 kg/m3，凈水膠比為0.4，陶粒和陶砂的用量為702.5kg/m3、544.17kg/m3（由松散體積法計(jì)算出），砂率為44%（由陶粒和陶砂的密度計(jì)算出）；P.032.5水泥的配比確定為：水泥用量為421kg/m3，固定用水量為160 kg/m3，凈水膠比為0.38，陶粒和陶砂的用量為644.17kg/m3、611.67kg/m3（由松散體積法計(jì)算出），砂率為48%（由陶粒和陶砂的密度計(jì)算出）。

2、試驗(yàn)過(guò)程，根據(jù)上面算出的兩組基準(zhǔn)配合比，研究?jī)羲z比、砂率、礦物摻合料類型和摻量對(duì)全輕陶?；炷翉?qiáng)度的影響規(guī)律，期以指導(dǎo)全輕陶?；炷僚浔鹊倪M(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3、在固定用水量的情況下，調(diào)整凈水膠比，研究其對(duì)強(qiáng)度的影響，對(duì)于P.O42.5水泥，依次以0.4、0.39、0.38、0.37、0.36的順序調(diào)整凈水膠比；對(duì)于P.O32.5水泥，依次以0.4、0.38、0.36、0.34、0.32的順序調(diào)整凈水膠比。

4、在固定骨料總體積、漿體體積、漿體凈水膠比的情況下調(diào)整砂率（調(diào)整砂和陶粒的體積比），研究砂率對(duì)強(qiáng)度的影響，對(duì)于P.O42.5水泥，依次以44%、45.5%、47%、48.5%、50%的順序調(diào)整砂率；對(duì)于P.O32.5水泥，依次以44%、45%、46%、47%、48%的順序調(diào)整砂率。

5、在固定凈水膠比和膠凝材料質(zhì)量的情況下，分別摻加粉煤灰或者礦粉，研究礦物外加劑組成對(duì)強(qiáng)度的影響。分別以占膠凝材料的5%、10%、15%、20%的順序調(diào)整單摻粉煤灰和單摻礦粉的摻量。

6、在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先將陶粒和陶砂預(yù)濕一小時(shí)，然后將其濾干，然后才能使用。將原料在混凝土強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌5分鐘左右，將漿體倒入100mm×100mm×100mm×3模具中進(jìn)行震動(dòng)成型，對(duì)成型后的試模進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，待齡期達(dá)到7d和28d時(shí)分別測(cè)定試塊的抗壓強(qiáng)度。

三、 試驗(yàn)結(jié)果及分析

1、 P.O42.5水泥混凝土的試驗(yàn)結(jié)果

用固定用水量，改變水泥量的方法來(lái)控制凈水膠比進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，對(duì)于P.O42.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥，在降低凈水膠比的情況下，所配制的混凝土的7d強(qiáng)度和28d強(qiáng)度都是隨著凈水膠比的降低而增大的，并且呈近似的線性關(guān)系。

保持骨料總體積、漿體體積、漿體凈水膠比不變，調(diào)整陶砂和陶粒的體積比得到不同砂率進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度隨著砂率的提高呈現(xiàn)出先逐漸升高，而后當(dāng)增大到一定程度時(shí)，又開始降低的規(guī)律。砂率存在一個(gè)最優(yōu)值，為48.5%。

保持凈水膠比和膠凝材料質(zhì)量不變，摻入粉煤灰，并逐漸改變粉煤灰的摻量進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加，呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)。

保持凈水膠比和膠凝材料質(zhì)量不變，摻入礦粉，通過(guò)逐漸增加礦粉的摻量配制混凝土，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度都隨著礦粉摻量的增加呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而且28d強(qiáng)度相對(duì)于7d強(qiáng)度增長(zhǎng)的趨勢(shì)更加明顯。主要由于礦粉細(xì)度小，可以有效填充陶?？p隙，相當(dāng)于增強(qiáng)其強(qiáng)度，同時(shí)由于礦粉高度分散性，可以充分填充于水化后水泥顆粒之間，提高漿體密實(shí)度，也可以增加混凝土的抗壓強(qiáng)度。

2、P.O32.5水泥混凝土的試驗(yàn)結(jié)果

用固定用水量，改變水泥量的方法來(lái)控制凈水膠比進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，對(duì)于P.O32.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥，在降低凈水膠比的情況下，混凝土的7d強(qiáng)度和28d強(qiáng)度都隨著凈水膠比的降低而增大，但是混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度不是很大，可見固定用水量，其他情況不變時(shí)，全輕陶粒混凝土的強(qiáng)度隨著凈水膠比的降低呈逐漸增長(zhǎng)，但是其強(qiáng)度增長(zhǎng)的趨勢(shì)不太明顯，不同于普通混凝土的強(qiáng)度明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。

保持骨料總體積、漿體體積、漿體凈水膠比不變，調(diào)整陶砂和陶粒的體積比得到不同砂率進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度隨著砂率的提高呈現(xiàn)出先升高后降低的規(guī)律，砂率存在一個(gè)最優(yōu)值，46%。因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣呱奥剩允够炷恋男阅苓_(dá)到最優(yōu)。

保持凈水膠比和膠凝材料質(zhì)量不變，摻入粉煤灰，并逐漸改變粉煤灰的摻量進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加，都表現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)。

保持凈水膠比和膠凝材料質(zhì)量不變，摻入礦粉，通過(guò)逐漸增加礦粉的摻量配制混凝土，測(cè)得混凝土的7d和28d強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度都隨著礦粉摻量的增加呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而且其強(qiáng)度有超過(guò)普通混凝土的趨勢(shì)。因此在配制輕骨料混凝土?xí)r，適當(dāng)摻入礦粉，不僅可以減少水泥的用量，節(jié)能減排，而且可以提高混凝土的強(qiáng)度。

3、匯總結(jié)果分析

針對(duì)兩種強(qiáng)度等級(jí)的水泥，P.O42.5和P.O32.5，在降低凈水膠比（固定用水量，增加水泥用量）的情況下，它們的7d強(qiáng)度和28d強(qiáng)度都隨著凈水膠比的降低呈逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

隨著砂率的提高，兩種強(qiáng)度等級(jí)水泥的混凝土的7d和28d強(qiáng)度呈現(xiàn)出先降低后升高，然后再降低的規(guī)律，我們發(fā)現(xiàn)，隨著砂率的調(diào)整，混凝土能達(dá)到的最高強(qiáng)度可能超過(guò)基準(zhǔn)配合比的混凝土的強(qiáng)度，砂率都存在一個(gè)最佳取值。對(duì)于P.O42.5水泥，砂率存在一個(gè)最優(yōu)值，即為48.5%，對(duì)于P.O32.5水泥，砂率存在一個(gè)最優(yōu)值，即為46%。這主要是因?yàn)樘丈暗牧奖忍樟Ｐ〉枚?，具有很大的比表面積，而且在拌合物中填充粗骨料的空隙，所以砂率在一定范圍內(nèi)，混凝土的強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)。

四、結(jié) 論

1、，在降低凈水膠比（固定用水量，增加水泥用量）的情況下，輕集料混凝土的7d和28d強(qiáng)度都逐漸增長(zhǎng)，與其對(duì)普通混凝土強(qiáng)度的影響比較相似，但是影響趨勢(shì)不如普通混凝土表現(xiàn)的明顯。

2、保持骨料總體積、漿體體積、漿體凈水膠比不變，調(diào)整陶砂和陶粒的體積比得到不同砂率，7d和28d兩個(gè)齡期的混凝土強(qiáng)度都存在一個(gè)最大值，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于P.O42.5水泥配制的混凝土砂率最優(yōu)值為48.5%；對(duì)于P.O32.5水泥配制的混凝土砂率最優(yōu)值為46%。

3、對(duì)于P.O32.5和P.O42.5水泥，膠凝材料確定在一定范圍內(nèi)，摻加粉煤灰和礦粉。隨著粉煤灰摻量的增加，輕集料混凝土的強(qiáng)度逐漸降低，盡管摻加粉煤灰可以節(jié)約水泥，但是亦要在確?；炷翉?qiáng)度滿足要求的前提下適量摻加；隨著礦粉摻量的增加，輕集料混凝土的強(qiáng)度都逐漸增長(zhǎng)，而且其強(qiáng)度發(fā)展較快，7天強(qiáng)度可以達(dá)到28強(qiáng)度的50%以上，因此可以適當(dāng)摻加。

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