废玻璃粉混凝土配合比正交试验研究.pdf
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1、2 0 1 4年 第 6 期 (总 第 2 9 6 期 J Nu mb e r 6 i n 2 01 4 ( To t a l No 2 9 6) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 RE ADY M I XED CONCRETE d o i : 1 0 3 9 6 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 0 6 0 3 0 废玻璃粉混凝土配合比正交试验研究 李松 。甘元初 ,柯国军 ,曾超 ( 南华大学 城市建设学院,湖南 衡阳 4 2 1 0 0 1 ) 摘要: 采用正交试验原理对废玻璃粉混凝土最佳配合 比进行正交试验研究 , 试验采用废玻璃粉掺量
2、、 水胶 比、 砂率 、 粒径 4变 量因素 3 水平进行正交试验研究对抗压强度的影响, 根据试验数据结果分别采用绝对数值法与相对数值法的多项式拟合线性回 归 , 分别研究 了各单因素对抗压强度的影响, 并定量分析了各个 因素影响的显著性 。 研究表明水胶比、 玻璃粉掺量是影响抗压强 度的主要因素 , 粒径与砂率是次要因素并且正交法适用于不同变量因素玻璃粉混凝土配合比的设计。 关键词: 玻璃混凝土;正交试验;配合 比;抗压强度 中图分类号: T U 5 2 8 0 6 2 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 1 0 5 0 3 W
3、 a s t e g l a s s p o w d e r c o n c r e t e m i x o r t h o g on a l e x p e r i me n t L S o n g , G A N Y u a n c h u , KE G u o j u n , Z E N G C h a o ( S c h o o l o f Ur b a nC o n s t r u c t i o n, Un i v e r s i t yo f S o u t hCh i n a , He n g y a n g4 2 1 0 0 1 , C h i n a ) Abs t r a
4、 c t : Ba s e d o n t h e pr i n c ipl e o f o r t ho go n a l t e s t r e s e a r c h wa s t e g l a s s p o wde r c o nc r e t e o pt i mu m mi x o r t ho g o n a l p i l o t s t ud y i n g Th e t e s t i n g u s e w a s t e g l a s s p o w d e r c o n t e n t , w a t e r c e me n t r a t i o , s
5、a n d r a t i o , s i z e f o u r v a r i a b l e f a c t o r s a n d t h r e e l e v e l s o r t h o g o n a 1 t e s t s tu d yin g O i l c o mp r e s s i ve s t r e ng t hAc c o r d i n g t o t h e r e s u l t s o f the t e s t d a t a we r e u s e d i n a b s o l u t e a nd r e l a t i ve v a l u
6、 e me tho d o f po l y n o mi a l fit t i ng l i ne a r r e g r e s s i on me t h od a nd e xa mi n e d t he i mp a c t o fs i ng l e f a c t o r o n t h e c o mp r e s s i ve s e n g t h a n d q ua n t i t a t i v e an a l ys i s of t he v a r i o us f a c t o r s tha t a ffe c t i n g s i g ni fic
7、 a n t S t ud y i n g h a v e s h o wn t h a t wa t e r - c e me n t r a t i o a n d g l a s s p o wde r d o s a g e i s the ma i n f a c t o r t h a t a ffe c t i n g c omp r e s s i v e s t r e n g t h a n d t h e pa r t i c l e s i z e a n d s a nd r a t i o i s a s e c o nd a r y f a c t o r Pa
8、r t i c u l a r l y o r t h o g o na l f a c t o r s a p p l y t o d i ffe r e n t v a r i a bl e s g l a s s c o n c r e t e mi x d e s i g n K e y wor d s : g l a s s c o n c r e t e ; o r t h o g o n a l ; mi x; c o mp r e s s i v e s t r e n gth 混凝土是现代城市中使用最广泛的一种建筑材料之一, 据估计我国每年在混凝土结构上的使用费用为 2 0
9、0 0 亿元 以上_ I- 2 。 废玻璃是城市垃圾 中的重要组成部分 , 随着城镇 化的发展我国废弃物中的废玻璃 日益增多, 约占固体垃圾 的 6 1 1 3 1 , 据 国际环境部 门统计 , 全球垃圾 中有 7 为 废玻璃 , 废玻璃 的再利用可以减 少土地资源浪费从 而保 护环境 , 而且还可以节约资源与能源实现环境与经济效益 的双赢。 废玻璃应用于混凝土制品最早在西方发达 国家开始 研究 , 废玻璃应用一般 分为 3 种途径 : 用作生产水泥 的 原料 ; 用作混凝土( 或砂浆 ) 的粗骨料或细 骨料 ; 用作 掺合料 。 目前对废玻璃的应用主要是将废玻璃粉作骨料掺 入混凝土中研究其
10、力学性能与工作性能 , T o p c u m 研究 认为 玻璃粉代替天然砂的玻璃混凝土满足混凝 土的使用要求 。 废玻璃代替 1 0 0 天然细骨料与天然骨料混凝土具有 一样 的抗压强度 。 Me a 1 1 、 杨凤玲 8 1 等认为细玻璃骨料制成 收稿 日期 :2 0 1 3 1 2 2 9 基金项目:国家自然科学基金项目( 5 1 3 7 8 2 4 7 ) 的混凝土 , 其 早期 的混凝 土性能不佳 , 但是后 期混凝 土的 力学性能得到 了较大的提高 。 废玻璃作为水泥的掺料也是 废玻璃的应用途径之一并且有着可观的经济效益 , 废玻璃 粉混凝土配合 比正交试验以抗压强度为指标 ,
11、系统研究 了 玻璃粉掺量、 水灰比、 砂率 、 粒径 4 变量因素对此性能的影 响 , 定性定量研究 了各独立 因素和多因素对抗压强度 的影 响, 结果表 明废玻璃粉混凝土存在最佳配合 比。 1 试验 原材料与方 法 1 1 试 验 原 理 本试验采用液压材料试验机 , 为能测 出更好结果据相 似原理 , 采 用几何 相似和数学相 似进行试验 , 各个性 能指 标 的测试在条件上完全一致 。 混凝土采用 C 3 0等级为研 究对象 , 抗压试件 尺寸为 1 5 0 m mx l 5 0 minx 1 5 0 m m 的立方 体, 标准养护 2 8 d ; 采用 3 水平正交试验, 研究玻璃粉掺
12、 量 、 水胶比 、 砂率 、 粒径 4因素对抗压强度的影 响。 1 2 原材料 水泥采用 P O 4 2 5 级水泥; 骨料用砂采用湘江河砂, 表观 1 05 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 密度 2 6 0 0 k g m3 石子采用湘江卵石 , 表观密度2 6 1 0 k g m , 最大粒径为 2 0 m m, 玻璃粉作水泥掺料掺加 , 使用 自来水 , 各个 因素变量变化见表 1 。 表 1 因素水平变化表 1 3试 验 方 法 1 _ 3 1 试验用配合料取定 为了提高试验准确性, 对使用的砂子与石子含水率进 行测试 , 测得砂子含水率为 5 3 ,
13、 石子含水率为 2 3 , 采用 多次投料水泥包裹法搅拌成型, 试验用配合料用量见表 2 。 表 2 试验用配合比 1 3 2 抗压强度的测定与取值 混凝土试块抗压强度 的测定采用 中国建材装 备总公 司无锡建筑材料仪器机械厂生产的 NY L 2 o 0 0 D型压力 试验机 。 抗压强度取值方法按 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 ( 普通混凝土 力学性能试验方法标准 中的以下原则取定【 o l : ( 1 ) 三个试 件测值 的算 术平均 值作 为该 组试件 的强 度值 。 ( 2 ) 三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间 值的差超过 中间值的 1 5 时 则把最大及
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