骨料粒径与粉煤灰掺量对混凝土性能影响的探究.pdf
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1、582023年5月试验与研究江西建材骨料粒径与粉煤灰掺量对混凝土性能影响的探究王合平福泉市教育局,贵州福泉550500摘要:文中开展了混凝土抗压强度、抗拉强度随骨料粒径和粉煤灰掺量变化规律的研究。研究结果表明,短期养护龄期下,掺入粉煤灰后混凝土的力学性能与粉煤灰掺量表现为负相关,长期养护龄期下,掺入粉煤灰后混凝土的力学性能与粉煤灰掺量表现为先呈正相关后负相关;掺入粉煤灰后,混凝土抗拉强度和抗压强度在养护初期与骨料粒径呈正相关;当养护龄期为2 8 d时,骨料粒径太大对混凝土的力学性能提升效果不明显;混凝土龄期影响因子与粉煤灰掺量呈正相关,与骨料粒径呈负相关。关键词:土木工程;混凝土;粉煤灰;骨料
2、粒径;力学性能中图分类号:TU52文献标识码:A文章编号:10 0 6-2 8 9 0(2 0 2 3)0 5-0 0 58-0 4Study on the Influence of Aggregate Particle Size and Fly AshContent on Concrete PerformanceWang HepingFuquan Education Bureau,Fuquan,Guizhou 550500Abstract:In this paper,the variation law of compressive strength and tensile strength
3、of concrete with aggregate particle size and fly ashcontent was studied.The results show that the mechanical properties of concrete mixed with fly ash are negatively correlated with fly ashcontent under short-term curing,while the mechanical properties of concrete mixed with fly ash are first positi
4、vely correlated with fly ashcontent and then negatively correlated with fly ash content under long-term curing.After adding fly ash,the tensile strength and compressivestrength of concrete are positively correlated with aggregate particle size at the initial curing stage.When the curing age is 28 da
5、ys,theimprovement effect of the mechanical properties of concrete is not obvious when the aggregate size is too large.The influence factor ofconcrete age is positively correlated with fly ash content and negatively correlated with aggregate particle size.Key words:Civil engineering;Concrete;Fly ash;
6、Aggregate size;Mechanical property0引言粉煤灰是我国电厂排放的灰白色工业固体废弃物之一,近年排放总量持续升高1-2 。此外,目前排放企业对粉煤灰的后续二次处理不当,对环境造成了严重的二次污染。当前,将粉煤灰替代水泥掺入到混凝土中,是发挥其剩余价值最有效的途径2-31,不仅处理了固体废弃物,减少了对环境的污染,而且降低了水泥的使用量,节约了大量能源并减少了二氧化碳等温室气体的排放。因此,研究掺人粉煤灰后混凝土的性能具有十分重要的实际意义。目前,倡导绿色建筑、资源的再次利用意义重大,加之工程领域对混凝土性能要求越来越高,所以开展掺人粉煤灰的混凝土研究迫在眉睫4-6
7、 ,但是针对最大骨料粒径不同的粉煤灰混凝土力学性能的研究相对较少。鉴于此,本文开展了混凝土抗压强度、抗拉强度在不同的养护条件下随骨料粒径(19.0 mm、26.5mm、31.5m m)和粉煤灰掺量(0、10%、2 0%、30%)变化规律的研究,为粉煤灰混凝土的配合比优化设计提供了一定参考。作者简介:王合平(198 5-),男,贵州安龙人,本科,工程师,主要研究方向为材料分析。1原材料及测试方法1.1原材料(1)粗集料和细集料。本试验选用的粗集料为连续级配石灰岩碎石,粒径范围为5 2 5mm;细集料为普通河砂,细度模数为2 3,符合GBT146842011建设用砂规定。(2)粉煤灰。本试验选用的
8、为级粉煤灰。(3)水泥。采用的水泥为强度等级42.5级普通硅酸盐水泥。(4)减水剂。减水剂选用聚羧酸系减水剂,减水率40%。(5)水。自来水。1.2试验方案设计根据JGJ55一2 0 11普通混凝土配合比设计规程,进行不同类型粉煤灰混凝土配合比设计。试验中确定的混凝土基准级配为,水泥用量48 0 kg/m、河砂6 7 5kg/m、碎石1114kg/m、水160kg/m、减水剂4.5kg/m。在基准混凝土配合比基础上,配合比设计改变粉煤灰掺量(10%、2 0%、30%),测试不同养护龄期下(3d、7 d、2 8 d)下不同类型粉煤灰混凝土材料力学性能的变化规律。在粉煤灰掺量为10%的配合比条件下
9、,改变混凝土内部最大骨料粒径,分析骨料粒径在不同养护时间下粉煤灰混凝土力学性能的变化规律,目的是研究不同养护龄期下粉煤灰掺量及骨料粒径(19.0 mm、2 6.5m m、31.5m m)对粉煤灰混凝土力学性能(抗压强度、抗拉强度)的影响规律。59试验与研究2023年5月江西建材表1混凝土配合比最大骨料粒径粉煤灰掺量材料用量/(kgm)减水剂/mm1%水水泥砂碎石粉煤灰1%19.00160480675111404.519.0101604326751114484.519.0201603846751114964.519.03016033667511141444.526.510150432651114
10、3484.531.5101404326341189484.51.3试件制备与养护混凝土的立方体试样制备流程包括混凝土干料拌和阶段、混凝土制备阶段及养护阶段,具体试验步骤如下:(1)混凝土干料拌和阶段。将碎石、砂、水泥以及粉煤灰倒人搅拌机中,搅拌时间为1 2 min。(2)混凝土制备阶段。向上述混合料中加人50%的水,将减水剂与剩余的50%水按比例混合,再将其加人混合料中,搅拌9min后出料,获取混合料;进行装模,利用振捣台振动排出混凝土内大气泡,制备立方体混合料;在室温下静置成型后,再进行脱模。振动过程中不能出现过振或少振现象,上述现象均会导致后续试验数据不准确。(3)混凝土养护阶段。脱模后,
11、先进行编号区分,放置于标准养护箱分别进行3d、7 d 及2 8 d龄期养护后,再进行力学性能测试。1.4测试方法抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折性能是混凝土最重要的力学性能指标。本文采用TYA-2000型电液式压力试验机测试不同类型粉煤灰混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。力学性能试验的操作步骤依照GB/T500812019混凝土物理力学性能试验方法标准进行,试验过程均匀加载,加载速率设定为0.5MPa/s。进行抗拉强度试验时,均匀加荷至试件完全失效,记录破坏时的荷载F(N),自动加载速率为0.0 5MPa/s,测试过程中必须保证加载速度均匀。上述所有试验均制作两个平行件,取其平均值作为测试结果。混凝
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