摘要:本课题通过利用合肥地区常用的地方材料,对双掺混凝土进行优化组合试验,通过验证试验、对比试验及正交设计试验,选取最佳水泥品种、掺量;最佳外加剂品种、掺量;最佳掺和料品种、掺量等材料,配制一系列C 50-C 60 泵送混凝土,并进行了技术经济分析,进而为合肥市商品混凝土行业提供技术服务。该课题的研究成功将为合肥市土木工程行业带来较大的经济效益和社会效益。
关键词:泵送高性能混凝土;正交设计;对比试验
中图分类号:U 416.217 文献标识码:B 文章编号:1007-7359(2007)01-0101-02
0 引言
我国矿山自然资源丰富,幅员辽阔,东西南北原材料千差万别,外加剂和掺和料品种各异,混凝土和粗细骨料更是种类繁多,依据《普通混凝土设计规程》JG J55-2000,在不同地区统一用一个鲍罗米公式确定系数配制高性能混凝土确有很大的差别。本研究是针对合肥地区常用的混凝土原材料,科学合理的对泵送高性能混凝土进行优化设计、实验数据研究分析,配制适用本地区的高性能泵送混凝土。该课题的研究成功,为合肥地区的土木工程建设将会带来较大的经济效益、环保效益和社会效益,同时也会大大推动安徽省混凝土技术行业的发展。
1 试验过程
1.1 原材料
水泥:巢湖东亚水泥股份有限公司生产的PO 42.5;海螺集团生产的PO 42.5。
掺和料:合肥一电厂粉煤灰;合肥二电厂粉煤灰;淮南平圩
粉煤灰;合钢的矿渣粉。
减水剂3 种:合肥淋新减水剂;南京建科院减水剂;北京减水剂。
砂:优质舒城河砂,细度模数为2.9 ,中砂。
石子:粒径5-16m m 优质碎石,巢湖散兵。
1.2 试验过程及数据分析
1.2.1 混凝土的基准配合比(表1)
通过表1 的试验数据结果分析,采用海螺PO 42.5 级水泥配制混凝土, 实测7d 抗压强度及坍落度都比相同条件采用巢东水泥PO 42.5 级水泥配制混凝土要高很多,现场所配制的混凝土流动性、保水性、粘聚性较理想。
1.2.2 掺和料和减水剂选择
以海螺PO 42.5 级水泥、掺和料、减水剂为3 因素,以海螺PO 42.5 级水泥掺量(510kg、530kg、550kg)、掺和料品种(合肥二电厂粉煤灰、合肥一电厂粉煤灰、合钢超细矿渣)、减水剂品种(南京建科院、北京产减水剂、合肥淋新)为3 水平进行3 因素3 水平正交试验,结果分析影响混凝土流动性、坍落度的主要因素依次是:减水剂、水泥用量、掺合料,最佳组合分别为水泥用量550 kg/m 3,掺和料选用合钢矿渣,减水剂采用北京产地。
在此基础上,以水泥、减水剂、矿物掺和料、砂率为4 因素,以它们用量为3 水平进行正交设计试验,因素水平表见表2,试验结果见表3。
1.2.3 试验结果分析
由表4 可知,根据影响混凝土抗压强度与坍落度的主要因素,兼顾到材料经济效益,最佳材料用量配合比组合可选为A 2B3C3D 1,参看因素水平表,这些因素分别为530 kg/m 3、合钢矿渣25% 、减水剂2.0% 、砂率为34% 。
2 高强泵送混凝土的技术经济分析
经过对合肥市场建筑材料的大量调研和分析,建筑材料的价格如表5 所示。经计算配制C50-C60 泵送混凝土每立方米价格约为344元,价格合理,且配制的混凝土性能符合要求,应用前景较为广泛。
3 结论
① 使用合肥地区易得的原材料可以配制出强度为50-60M Pa 的泵送混凝土,其性能与设计值相符合。
②合肥钢厂的矿渣对增加混凝土的强度有很好的促进作用,在混凝土的硬化初期,矿渣的作用还不明显,但是到了7d以及后期,矿渣对混凝土的强度增加作用很大。现在合肥地区混凝土搅拌站已在大量使用。
③配制高强混凝土必须合理的选择优质的原材料,配制高强混凝土的关键是选用合适的水泥品种、用量;外加剂品种、用量与矿物掺和料品种、用量,适当考虑水泥质量的稳定性与高效减水剂的相容性。
④该课题的研究成功必将给合肥地区混凝土的应用带来巨大的技术革新,具有广阔的应用前景,将会给混凝土企业带来显著的经济效益和社会效益。
参考文献
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