无砂多孔混凝土基本性能的试验研究.pdf
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1、2 0 1 1 年 第 1 0期 (总 第 2 6 4 期 ) N u mb e r 1 0in 2 0 1 1 ( T o t a l No 2 6 4 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES E ARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 1 0 0 0 8 无砂多孔混凝土基本性能的试验研究 钟文乐 ,陈蓓 z ,蒋凤昌 ,朱威 。 ( 1 泰州职业技术学院,江苏 泰州 2 2 5 3 0 0 ; 2 南京理工大学 泰州科技学院,江苏 泰州 2 2 5 3 0 0 ;3 同
2、济大学 建筑工程系,上海 2 0 0 0 9 2 ) 摘要: 试验研究了无砂多孔混凝土水泥浆体流动度与浆体配合比关系, 并经过试配得出无砂多孔混凝土适于采用的浆体流动度范围。 研 究了浆体流动度、 骨胶比对多孔混凝土孔隙率和抗压、 抗折强度的影响, 并发现随骨胶比增大, 多孔混凝土强度降低。 分析了浆体与骨料 对多孔混凝土性能的综合作用。 提出了无砂多孔混凝土配合比设计的合理方法。 关键词: 浆体流动度;骨胶比;孔隙率;强度 中图分类号: T U 5 2 8 2 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 1 0 0 0 2 2 0 3 Ex per
3、i men t al s t udy on ba sic pr o per t i e s o f por ou s con c r e t e ZHONG W e n- l e , CHEN P e i 2 , J I ANG Fe n g c h a n g , Z HU W e i ( 1 T a i z h o u P o l y t e c h n i c C o l l e g e , T a i z h o u2 2 5 5 3 0 , C h i n a ; 2 T a i z h o u I n s t i t u t e , Na n j i n g U n iv e r
4、s i t yo f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , T a i z h o u 2 2 5 3 0 0 , Ch i n a 3 De p a r t me n t o f B u i l d i n g E n g i n e e r i n g , T o n Ni Un i v e r s i ty, S h ang h a i 2 0 0 0 9 2 , C h i n a ) A b s t r a c t : T h e r e l a t i o n b e t w e e n mi x p r o p o r t i o n
5、 o f c e me n t s l u r r y a n d i t s fl u i d i ty i n p o r o u s c o n c r e t e w a s s t u d i e d b y e x p e r i me n t s , an d a s u i t a b l e r a n g e o f c e me n t s l u r r y fl u i d i ty i n p o r o u s c o n c r e t e wa s g i v e n a c c o r d i n g t o a t e s t E x p e r i me
6、 n t s a l s o s t u d i e d t h e v a ri a t i o n o f b o t h t h e s l u r r y fl u i d i ty a n d a g g r e g a t e c e me n t r a t i o S i n flu e nc e o n the c o mp r e s s i v e a n d the f l e x u r a l s t r e ng t h, a s we l l a s t he p o r o s i t y o f t he p o r o u s c o n c r e t
7、e Th e r e s u l t s i n d i - c a t e d t h a t the s t r e n g t h o f p o r o u s c o n c r e t e r e d u c e s wh e n t h e a g gre g a t e c e me nt r a t i o i n c r e a s e s T he s l u r r y an d t h e a g gre g a t e s c o mpr e h e n s i v e i n flu e n c e o n t h e pr o p e r t y o f po
8、r o u s c o n c r e t e wa s ana l y z e d, a n d a s i mpl e me t h o d o f p r o p o rti o n d e s i g n i n g o f p o r o u s c o n c r e t e wa s p r o p o s e d K e ywo r d s : c e me n t s lu r r yfl u i d i ty; a g gre g a t e c e me n t r a t i o ; p o r o s i t y ; s t r e n g t h 0 引言 无砂多孔
9、混凝土是一种具有较高孔隙率, 同时具有一定强度 的新型混凝土材料。 采用这类混凝土建造城市路面、 停车坪等市 政坡面结构, 将起到加快雨水渗入地下、 调节地表温度等作用_1 _ 。 将经过孔隙碱环境改造后的无砂多孔混凝土应用于城市河流护 坡建造, 坡面可生长绿色植被, 能够改善大气环境和城市景观嘲 。 无砂多孔混凝土由水泥浆体与特定级配骨料拌合得到, 为改 善拌合物工作性能或调节成品孔隙内环境的酸碱性 , 一般还在 水泥浆内加入粉煤灰等胶结材。 由于采用特殊的制作和成型工 艺 , 此类混凝土成型后在其填充空间内形成“ 沙琪玛骨架” 型【 3 _ 的材料分布特点 , 构造出了数量可观的连通孔隙,
10、 从而使其具 备了优良的透水性和透气性, 并保证了一定强度。 保证无砂多孔混凝土具备一定数量连通孔隙和足够强度 的关键是合理的配合比与恰当的成型工艺 。 配合比与成型工 艺二者相互影响, 共同决定着材料的性能。 目前国内对无砂多孔 混凝土配合比的研究并不充分, 本课题以浆体流变特性( 流动 度 ) 和骨浆比两个关键参数为主要研究对象 , 探索了无砂多孔 混凝土的配合比设计方法和此类混凝土的基本物理力学性能。 1 试验研 究概况 1 1 试 验材料 水泥为 P 0 4 2 5 级水泥; 骨料为玄武岩碎石 ; 制备用水为 收稿 日期 :2 0 1 1 4 3 1 22 普通 自 来水; 萘系高效减
11、水剂 , 减水率不低于 1 5 ; 粉煤灰符合 G B T 1 5 9 6 -2 0 0 5 ( 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 标准中6 1 规 定的F类 I I 级灰要求。 1 2 合理浆体流动度的初步确定 水泥浆作为无砂多孔混凝土的胶结材 , 对多孔混凝土的 性能具有至关重要 的影响。 胶结材强度对混凝土性能的影响 显而易见, 具体到无砂多孑 L 混凝土这种特殊材料 , 浆体的流变 特性也在很大程度上决定着混凝土的物理力学性质 。 水泥浆 体流变特性对无砂多孔混凝土物理力学性质的影响主要取决 于浆体在骨料上的附着情况: 一方面, 适当的浆体附着厚度将 有利于混凝土受压时骨料之间传力顺畅; 另
12、一方面, 合理的浆 体附着厚度能够保证混凝土浇筑成型时浆体不致大量滑落至 混凝土填充空间底部 , 造成底部堵塞 , 有效孔隙数量降低 。 以 B i n g h a m模型近似描述水泥浆体的流变 , 其流变特性主要取决 于浆体剪切应力屈服值和其塑性黏度, 而水泥浆体在骨料上的 附着状况 , 主要取决于前者 , 浆体剪切应力屈服值越高 , 则浆 体在骨料上的附着厚度越大。 目前 , 较为精确测定水泥浆体值 的方法非常复杂, 本研究采用浆体流动度刻画水泥浆体流变粹性, 这一参数简单易测, 并在很大程度上与浆体值所反映的特I生 一致。 试验依据 G B T 2 4 1 9 -2 0 0 5 水泥胶砂
13、流动度测定方法 嘲测 定浆体流动度。 采用 1 5 0 、 1 6 5 、 1 8 0 mm 3种流动度的水泥浆体分别与粒径 1 0 1 6 mm饱和面干骨料预拌, 根据水泥浆体在骨料上的附着情 况初步确定合理浆体流动度范围。 骨料浆体附着情况见图 1 。 图 1 粒 径 1 0 1 6 mm骨料 浆体 附着情况 图 从图 1 可见, 流动度 1 5 0 n l i 1 的水泥浆体在骨料表面附着厚 度不佳, 表面干燥 , 虽黏聚性好 , 但工作性很差; 流动度 1 8 0 mm 的水泥浆体黏聚陛差, 在骨料表面附着厚度稀薄; 流动度 1 6 5 mm 的水泥浆体黏聚性较好, 在骨料表面附着厚度
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