石粉作为碾压混凝土单一掺合料的试验研究.pdf
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1、 水 利水 电施 工 2 0 1 1 第 1 期 总第 1 2 4期 表 2 两种碾压 混凝 土的拌和 物性 能和力学性 能表 密度 抗压强度 ( MP a ) 劈拉强度 ( MP a ) 配合 比编号 V C值 ( s ) 含气 ( ) ( k g m3 ) 7 d 2 8 d 9 0 d 7 d 2 8 d 9 0 d 11 2 O 3 1 1 2 3 8 5 7 6 1 O 6 1 2 1 0 4 2 0 7 5 0 8 8 21 7 O 3 8 2 3 0 9 6 O 9 0 1 O 8 0 4 3 O 7 6 O 9 1 注表中的抗压强度是由圆柱体试件而得,为 1 5 c m立方体试
2、件的 6 O 7 O 。 碾压混凝土的抗冻和抗渗性能对比见表 3 。 表 3 两种 碾压混凝土的抗冻和抗渗性 能表 抗冻 ( 9 0 d ) 抗渗 压力 配比编号 相对动弹模 ( ) 质量损失 ( ) ( 9 0 d ) 2 5 次 5 0 次 7 5 次 1 0 0次 1 2 5次 1 5 0次 1 7 5次 2 5 次 5 0 次 7 5 次 1 0 0次 1 2 5次 1 5 0次 1 7 5次 ( MP a ) 1 1 6 1 4 冻坏 2 O 冻坏 0 1 21 8 2 1 8 O 7 7 2 9 7 O 2 6 2 2 0 7 1 0 1 5 2 4 5 8 1 2 从上述结果可知
3、:配合比中的细颗粒含量 ( 水泥加全部 石粉)在 2 1 5 k g m 3左右完全可以满足施工可碾性的要求; 掺引气剂控制含气量 4 X后其抗压强度有所降低,但混凝土 的抗冻可以达到 1 0 0次左右,抗渗可以提高到W1 2 。 4 石粉 品种对碾压 混凝土性能影 响的试验 研 究 灰进行对比试验 。混凝土配合 比中水泥用量为 8 5 k g m3 , 高效减水剂掺量为 1 5 ,引气剂掺量以使混凝土的含气 量 达到 4 为宜 。 试验配合比见表 4 。 四种掺合料的碾压混凝土拌和物性能和硬化后混凝 土 的力学性 能见 表 5 。 四种碾压混凝土的密度基本相等,V C值均在 5 8 s 之
4、间,观察混凝土 的和易性均 良好 。 选择白云岩石粉、花岗岩石粉、石灰岩石粉和粉煤 四种掺合材料的碾压混凝土的抗冻和抗渗性能见表 6 。 表 4 对比试验 用碾压 混凝 土配合 比表 配合比参数 掺用粉状材料 骨料掺量 S N 一2 ( X) N 配 比 小于 0 1 6 ra m 掺量 掺量 编号 w c W ( C + W ( C + W C 石粉 骨料中石 石粉占骨 外掺石粉 砂子 小石 中石 外掺石粉) 全部石粉) ( k g m3 ) ( k g m0 ) 品种 粉质量 ( k g ) 料比 ( ) 颗粒占砂百 ( ) ( ) 分比 ( ) 质量 ( k g ) ( k g ) (
5、k g ) ( k g ) 4 1 1 1 4 0 6 5 0 4 6 9 7 8 5 白云岩 6 3 2 6 6 O 3 2 8 3 3 6 6 6 7 2 8 6 1 0 7 4 9 1 5 0 0 4 0 4 2 1 1 2 0 6 8 O 4 7 9 5 8 5 粉煤灰 6 3 4 8 5 5 2 2 7 2 9 5 5 3 7 3 1 6 1 3 7 5 2 1 5 O 0 4 0 4 3 1 1 6 0 6 5 0 4 6 9 9 8 5 花岗岩 6 3 1 8 6 O 3 2 8 3 3 6 6 5 7 2 7 6 1 0 7 4 8 1 5 O 0 4 0 4 4 1 1 6
6、0 6 5 0 4 6 9 9 8 5 石灰岩 6 3 1 8 5 9 8 2 8 2 4 6 5 5 7 2 7 6 1 O 7 4 8 1 5 O 0 3 5 表 5 碾压混凝土的拌和物性能和力学性能表 配合比 V C值 含气量 密度 抗压强度 ( MP a ) 编号 ( s ) ( ) ( k g m3 ) 3 d 7 d 2 8 d 9 0 d 41 6 O 4 7 2 3 3 6 6 9 8 2 8 4 1 4 0 42 8 0 4 3 2 3 3 2 7 5 9 5 1 5 5 2 O O 43 7 5 4 4 2 3 3 7 6 4 7 1 7 8 1 2 O 44 7 O 4
7、0 2 3 3 6 7 4 7 5 9 8 1 2 7 注表中的抗压强度是由圆柱体试件而得 ,是 1 5 c m立方体试件的 6 O 7 O 。 表 6 四种掺 合材料 的碾压混凝土抗 冻和抗 渗性能表 抗冻 ( 9 o d ) 渗透系数 配比 相对动弹模 ( ) 质量损失 ( ) ( 9 o d ) 编号 2 5次 5 0次 7 5 次 1 0 0次 1 2 5次 1 5 0次 1 7 5次 2 5次 5 O次 7 5次 1 0 0 次 1 2 5 次 1 5 0 次 1 7 5 次 ( 1 0 c m) 41 8 5 9 8 1 2 7 8 8 7 4 5 7 0 7 0 5 O 8 1
8、3 3 5 5 7 6 1 4 42 8 6 3 8 2 3 7 8 9 7 8 6 7 5 3 7 0 0 6 4 7 1 4 1 6 2 O 3 0 3 7 4 2 6 6 2 1 O 43 8 3 1 7 9 2 7 3 1 6 7 4 5 9 2 0 8 1 6 2 5 3 0 9 3 8 1 6 44 8 2 6 7 8 8 7 1 9 6 O 6 O 8 1 O 1 4 2 6 9 9 0 6 4 由上述结果可知: ( 1 )混凝土的抗渗均采用一次加压法进行试验,所有 混凝土试件在 1 2 MP a压力下持荷 2 4 h均未透水 ,说明 该组混凝土的抗渗等级均大于 W1 2 。 (
9、 2 )掺粉煤灰混凝土的抗冻性能明显高于石粉;各石 粉的抗冻性能基本相当,均在 1 0 0次左右 ;粉煤灰混凝 土渗透系数最小,抗渗透能力强。 ( 3 )和前述结果相 比:水泥用量从 7 5 k g m 。提高到 8 5 k g m。 ,水胶比从 1 5 3降低到 1 1 2 1 1 6 ,控制含气 量基本相同 ( 4 ) ,抗压强度有所提高,不同石粉 的碾 压混凝土其抗冻能力基本相当。 试验 与检 测 5 石粉掺量对碾压混凝土性能的影响 用白云岩石粉进行试验,掺量占骨料质量 的 4 8 ,其外掺量 1 8 2 1 3 1 8 k g m。 ,水泥用量为 8 2 5 k g I n 。 ,含气
10、量控制 在 3 5 4 5 之 间。 试验用碾压混凝土配合比见表 7 。 碾压混凝土拌和物性能和硬化后混凝土的力学性能 见表 8 。 表 7 试验用碾压混凝土配合比表 配合比参数 掺用粉状材料 骨料掺量 S N 一 2 ( ) N 配 比 编号 W C W ( C + W ( C + W C 骨料中石粉 石粉占骨 小于 O 1 6 r am颗粒 外掺石粉 砂子 小石 中石 掺量 掺量 ( ) ( ) 外掺石粉) 全部石粉) ( k g m3 ) ( k g m3 ) 质量 ( k g ) 料比 ( ) 占砂百分比 ( ) 质量 ( ) ( k g ) ( k g ) ( k g ) 31 1
11、3 3 1 O 9 0 6 6 1 1 O 8 2 5 6 5 4 4 2 3 6 1 8 2 7 5 5 6 0 6 7 4 4 0 7 0 0 3 5 32 1 2 8 0 8 5 0 5 7 1 0 6 8 2 5 6 3 4 5 2 6 O 4 1 6 7 3 O 6 1 1 7 5 0 0 7 0 0 3 5 33 1 2 8 O 7 3 0 5 1 1 0 6 8 2 5 6 2 7 6 2 8 1 6 3 3 7 2 2 6 0 5 7 4 2 0 7 0 0 3 5 34 1 3 6 O 6 7 O 4 9 1 1 2 8 2 5 6 1 6 7 3 O 1 8 4 4 7 0
12、9 5 9 4 7 2 9 0 7 0 0 3 5 35 1 3 8 0 6 0 0 4 6 1 1 4 8 2 5 5 9 2 8 3 2 4 1 0 7 2 6 7 9 5 9 5 7 3 0 0 7 0 O 6 O 3 6 1 3 3 O 5 1 O 4 0 1 1 O 8 2 5 5 8 9 9 3 4 5 l 3 1 _ 8 6 7 5 5 9 1 7 2 6 0 7 0 0 6 O 表 8 碾压 混凝土拌 和物性能和抗压 强度表 抗压强度 ( MP a ) 配合比 V C值 ( s ) 含气 ( ) 编号 3 d 7 d 2 8 d 9 0 d 31 6 5 4 O 5 9 8 7
13、 O 0 9 2 1 1 1 1 6 32 7 O 3 8 5 5 9 8 6 3 9 7 1 1 O 9 1 33 6 O 3 8 7 O 2 8 7 4 9 4 7 1 1 0 7 34 6 5 3 8 7 6 2 8 9 2 1 0 3 3 1 1 8 2 35 6 O 4 0 5 2 6 7 O O 9 2 1 1 1 1 6 36 5 O 4 O 5 3 9 6 4 7 8 6 8 注表中的抗压强度是 由圆柱体试件而得 ,是 1 5 c m立方体试件的 6 O 7 O 。 碾压混凝土抗拉弹模和抗压弹模及干缩见表 9 。 表 9 碾压混凝土弹性模量和干缩表 抗压弹模 ( G P a )
14、 抗拉弹模 ( G P a ) 干缩 ( 1 0 ) 配比编号 3 d 7 d 2 8 d 9 0 d 3 d 7 d 2 8 d 9 0 d 3 d 7 d 1 4 d 2 8 d 6 0 d 9 0 d 31 6 O 2 8 2 7 1 5 1 2 21 O 9 2 3 6 7 2 8 4 5 0 6 8 1 0 8 1 8 O 2 3 7 3 0 7 3 6 8 32 6 O 2 1 1 1 4 1 4 9 4 2 9 4 Z 2 2 6 4 2 5 7 1 O 7 7 1 4 3 1 6 7 2 4 2 3 3 1 4 O 5 33 8 3 2 1 2 0 1 1 5 9 3 2 2
15、7 3 2 1 0 5 2 7 8 9 0 47 0 9 1 1 6 9 1 9 4 3 5 6 4 O 6 34 5 3 7 8 8 8 1 4 4 3 2 2 1 7 2 1 3 8 2 6 9 O 0 9 0 1 4 7 2 0 0 2 5 1 2 9 8 3 6 4 35 8 3 7 1 0 5 4 1 8 1 9 2 5 6 2 2 1 3 O 2 4 5 3 1 0 0 1 9 9 2 4 4 2 9 8 3 5 9 4 2 3 碾压混凝土 的抗 冻和抗渗性能对 比见表 1 O 。 6 5 水利水 电施 工 2 0 1 1 第 1 期 总第 1 2 4期 表 1 0 碾压混凝土抗冻
16、和抗渗性能表 抗冻 ( 9 0 d ) 渗透 配 比 系数 编号 相对动弹模 ( ) 质量损失 ( ) ( 9 0 d ) ( 2 5 次 5 0 次 7 5 次 1 0 0 次 1 2 5 次 1 5 o次 1 7 5次 2 0 0次 2 5 次 5 O 次 7 5 次 l O O次 1 2 5 次 1 5 o次 1 7 5次 2 0 0次 1 0 - 6 c m) 31 8 3 4 8 2 5 7 8 2 7 5 8 7 3 5 6 7 8 O 7 1 1 1 5 2 6 4 6 6 6 1 O 2 2 32 8 4 4 8 3 5 8 O 2 7 6 2 7 0 1 6 7 4 O 6
17、0 9 1 8 2 8 3 5 5 2 4 3 7 33 8 6 6 8 5 o 8 1 2 7 9 8 7 5 0 6 7 8 5 8 0 O 3 o 5 o 8 1 1 2 6 3 8 5 8 3 9 4 34 8 7 1 8 5 o 8 2 7 8 O 1 7 6 2 7 2 1 6 1 2 0 4 o 7 0 8 0 9 1 2 1 8 2 5 2 4 5 35 8 2 4 8 1 7 7 7 9 7 3 1 6 7 o 5 7 4 o 3 0 9 1 4 2 1 3 1 9 6 7 9 4 由上述结果可知:石粉掺量为 7 ( 即编号 3 4 )时 其抗压强度最高,抗冻、抗渗性能最好、
18、干缩最小。由 此可知:石粉的最优掺量在 7 左右。 6 水泥用量、石粉品种、含气量、石粉用 量等综合因素对混凝土性能的影响 以现有材料在浆液体积不变的前提下选用 L 。 ( 3 ) 正 ( 1 )正交设计因素水平见表 l 1 。 表 l 1 正 交设计 因素水平表 因素 A水泥用量 B石粉种类 C含气量 石粉占骨料比 水 ( k g m 0 ) ( ) ( ) K1 9 0 白云岩 4 5 K2 1 0 5 粉煤灰 5 6 K3 1 2 O 花岗岩 6 7 交设计安排试验。 混凝土配合比和试验结果见表 1 2 。 表 1 2 对比试验用碾压混凝土配合比表 配合 比参数 掺用粉状材料 骨料掺量
19、S N一2 O 】 N 配 比 W | c w ( C+ w ( C + W C 石粉 骨料中石粉 石粉 占骨 小于 o 1 6 mm颗 外掺石粉 砂子 小石 中石 掺量 掺量 编号 外掺石粉) 全部石粉) k e l ) ( k ) 品种 质量 ( k g ) 料比 ( ) 粒占砂百分比 ( ) 质量 ( k g ) ( k g ) ( k g ) ( k g ) ( ) ( ) 5 1 1 O 7 0 7 3 0 4 9 9 6 9 0 白云岩 6 3 8 5 1 2 6 3 4 5 0 7 3 4 6 1 6 7 5 5 1 4 0 0 2 O 5 2 1 0 6 0 6 1 O 4 4
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- 作为 碾压 混凝土 单一 掺合 试验 研究
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