环保型植生多孔混凝土试验研究.pdf
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1、2 0 1 1年第 1 0期 l 0月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA CONC RE T E AND C EMENT P RODUC T S 2 01 l No 1 0 O c t o b e r 环保型植生多孔混凝土试验研究 杨 加 , 周锡玲 2 , 3 , 张 胜 , 杨 军 ( 1 湖南农业大学东方科技学院, 长沙 4 1 0 1 2 8 ; 2 湖南农业大学工学院 , 长沙 4 1 0 1 2 8 ; 3 中南大学 土木建筑学院 , 长沙 4 1 0 0 0 4; 4 国防科技大学指挥军官基础教育学院 , 长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘要 : 以正 交试验设计
2、原理为基础 , 对影 响多孔混凝 土植 生性 能的灰 集比、 水灰 比和掺合料进行试 验研 究 , 并 进行 了配合 比优 化设 计。结果表 明: 多孔混凝土总孔隙率与连通孔隙率表现 出良好 的线性 相关性, 而孔 隙率与抗 压 强度 间不存在 良好 的线性 比例 关系。掺合料对 多孔混凝土 p H 值的影响次序为: 单掺 4 5 粉 煤灰 掺粉煤灰和矿渣 微粉各 2 2 5 + 5 硅灰 掺粉煤灰和矿渣微粉各 2 2 5 单掺 4 5 矿渣微粉 单掺 5 硅 灰 ; 对孔 隙率与 2 8 d抗压 强度 的影响次序为: 单掺 4 5 粉煤灰单掺 4 5 矿 渣微粉 单掺 5 硅灰 掺粉 煤灰和
3、矿渣微 粉各 2 2 5 2 2 5 fl y a s h 2 2 5 s l a g p o wd e r a n d 5 s i l i c a f u me 2 2 5 fl y a s h a n d 2 2 5 s l a g p o w d e r 4 5 s l a g p o wd e r 5 s i l i c a f u me Th e e ff e c t i v e o r d e r o f a d mi x t u r e s o n p o r o s i t y a n d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f p o
4、 r o u s c o n c r e t e i s a s f o l l o wi n g :4 5 fl y a s h 4 5 s l a g p o wd e r 5 s i l i c a f u me 2 2 5 fl y a s h a n d 2 2 5 s l a g p o w d e r 水灰 比 掺合料 , 且只有灰集 比 一 2 0 2 O 2 2 2 4 26 2 8 3 O 3 2 3 4 连通孔隙率 图 1 总孔隙率与连通孔隙率关系图 的影响显著 。多孔混凝土孔隙由粗集料和水泥浆体 共 同作用形成 ,由于本试验采用相 同的粗骨料 级 配, 则胶凝材料对多孔
5、混凝土的作用取决于灰集 比 和水灰比。试验表明 , 多孔混凝土中灰集 比对粗集 料外 表面胶凝材料包裹程度和孑 L 隙填充作用 的影 响大 于水灰 比。 4 - 3 抗压强度结果分析 孑 L 隙率对多孔混凝 土各 种力学性能和植生性 能影响很大 ,尤其是对多孔混凝土的强度 。由图 2 可知 , 多孔混凝土的强度变化趋势随孔隙率的增大 而减小 , 但 多孔混凝土的总孔隙率 与抗压强度并非 存在一个 良好的线性 比例关系。粗集料级配相同则 其对多孔混凝土的强度影响相 同, 而胶凝材料 和水 灰 比不同,相同条件下 的水泥浆体性能也会不 同, 从而导致相同孔 隙率下 , 其抗压强度可能不 同。研 究
6、表明 , 粗集料级配良好 , 集灰比及水灰 比合理 , 集 料表面包裹均匀且颗粒接触点水泥浆连接面大 , 则 多孔混凝土 的孑 L 隙率及抗压强度较高。 日 皇 矮 出 N 2 0 2 2 2 4 2 6 Z 8 3 O 3 2 3 4 总孔隙率 图 2 总孔隙率与 2 8 d 抗 压强度关系图 由表 4方差分析可知 , 对多孔混凝土抗压强度 的影 响次序为 : 灰集 比 水灰 比 掺合料 , 且只有灰 集 比的影响显著 。与普通混凝土类似 , 多孔混凝土 的强度主要 由胶凝材料提供 , 而胶凝材料的性 质不 仅与灰集 比有关 , 还与水灰 比有关。试验表明, 灰集 比较水灰 比对多孔混凝土的
7、强度影响程度大。 4 4 p H值结果分析 由表 4方差分析可知 ,对多孔混凝土 p H值 的 影响次序为: 掺合料 灰集比 水灰 比, 且掺合料和灰 集 比的影响较显著。由于掺合料可与水泥发生火山 灰反应 , 可消耗水泥水化产物 C a ( O H ) z , 从而降低多 孔混凝土的 p H值 。 试验研究表明, 水泥掺量的减少 可降低 p H值 ,但掺合料对多孔混凝土碱性的降低 较灰集 比明显。 从 图 3可 知 , 随着灰集 比的减小 , 多孔混凝土 的 p H值随之减小 ;而其随着水灰 比的增加表现为 4 2 0 8 6 4 2 O 如 勰 加 斟 鬣 躜 学兔兔 w w w .x u
8、 e t u t u .c o m 杨加 , 周锡玲 , 张胜, 等 环保型植生多孔混凝土试验研究 1 2 3 4 5 水平 图 3因素 与 p H 值 的关 系 图 先减小后增大。由于灰集 比减小 , 水泥在多孔混凝 土中的相对含量较少 , 从而水泥水化反应生成 的 C a ( o n) z 就少。多孔混凝土不同的配合比设计, 其最佳 水灰 比不同 , 在一定范 围内, 水灰 比的增加 , 使胶凝 材料更好包裹于粗集 料颗粒的外表面 , 从而使胶凝 材料 的量减少 , p H值也会减小 。然而 , 多孔混凝土 属无砂混凝 土 , 水灰 比过 大 , 会使新拌 多孔 混凝 土 产生离 析 ,
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