泵送普通混凝土配合比优化研究.pdf
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1、2 0 1 3 年 第 9 期 (总 第 2 8 7 期 ) Nu mb e r 9 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 预拌混凝土 READY M I XE D cONCRETE d o i : 1 0 3 9 6 9 0 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 0 9 0 2 6 泵送普通混凝土配合比优化研究 马成功 ,李建国 z 。张彦龙 z 。崔 自治 ( 1 宁夏大学 土木与水利工程学院 ,宁夏 银川 7 5 0 0 2 1 ;2 宁夏银座商品混凝土有限公司 ,宁夏 银川 7 5 0
2、0 0 1 ) 摘要: 针对常用强度等级的泵送混凝土易产生泌水 、 离析 , 均匀性差 、 塑性收缩大、 表面孑 L 洞多等不 良现象 , 以 C 3 0混凝土为 研究对象 , 应用正交试验方案 ( 5 ) , 试验研究了灰水比、 砂率 、 单位用水量 、 取代率、 超量率、 泵送剂掺量等因素对泵送普通混凝 土和易性和强度的作用规律, 探讨了作用机理 。 在正交试验结果的基础上, 考虑生产成本, 确定最佳组合方案 , 在进行多次再现性 试验后,成功的运用于生产当中,使得混凝土的和易性显著改善,均匀性提高,表面孔洞减少 、细化,每 m3 混凝土节约成本 5 0 0 1 O o 0元 。 关键词
3、: 混凝土 ; 泵送 ;配合 比;优化 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 3 ) 0 9 0 0 9 0 0 3 M i x pr o p o r t i o n o p t i m i z a t i o n o f o r d i n a r y p u m p i n g c o n c r e t e MA Che n g go n gI , LIJ i a n gu o 2 , ZHANG Ya n l o n g , CUI Zi z h i ( 1 Co l l e g e o f C i
4、v i l a n d Hy d r a u l i c E n g i n e e r i n g , Ni n g x i a Un i v e r s i t y , Yi n c h u a n 7 5 0 0 2 1 , C h i n a ; 2 Ni n g x i aGi n z aC o mmo d i tyCo n c r e t eCo mp a n yL i mi t e d, Yi n c h u a n7 5 0 0 2 4, C h i n a ) Ab s t r a c t : I n o r d e r t o s o l v e t h o s e C o
5、 ml n o n p r o b l e ms f o r c o mmo n ly u s e d s t r e n g t h g r a d e s o f p u mp i n g c o n c r e t e i n Yi n c h u a n d i s t r i c t o f Ni n g x i a , s u c h a s e x u d a t i o n and s e g r e g a t i o n , l o w u n i f o r mi ty, b i g p l a s ti c s h r i n k a g e , p o r o u s
6、 s u r f a c e and S O o n , wi t h C3 0 c o n c r e t e a s the r e s e a r c h o b j e c t , w e u s e d o r t h o g o n a l t e s t s c h e me ( 5 ) t o s t u d y the r e g u l a r p a t t e m o f p u m p i n g n o rm a l c o n c r e t e w o r k a b i l i ty a n d s t r e n g t h th a t i nfl ue
7、n c e d b y c e me n t wa t e r r a t i o, s a n d c o a r s e a g g r e g a t e r a t i o, un i t wa t e r d o s a g e, r e pl a c e me n t r a t e , e x c e s s r a t e, p u mp i n g a g e n t d os a g e an d s o me o t h e r f a c t o r s , t h e n f u r t he r e x p l o r e d t h e me c h a n i
8、s m o f a c t i o n On the ba s i s o f or t h o g o n a l t e s t r e s u l t s , we de t e r mi n e d the o p t i ma l c o m- b i na t i o n s c h e me c o n s i d e r i n g the c o s t of pr o d u c t i o n a n d a p pl i e d i n p r o d u c t i o n s u c c e s s f ul l y a f t e r c o n d uc t i
9、 n g many t i me s r e p r o d uc i bi l i t y t e s t F i n a l l y a c h i e v e dt h e a i mtha t i mp r o v e d c o n c r e t ewo r k a b i l i tya n duni f o r mi ty, r e d u c e dand r e fi n e d s u r f a c eh o l e s , b e s i d e s the s c h e me C an a l s o s a v e 5 t o 1 0 y u a n c o s
10、 t p e r c u bi c me t e r c o nc r e t e Ke y w o r d s : c o n c r e t e ; p u mp i n g ; mi x p r o p o i o n ; o p t i mi z a t i o n 0 引言 预拌混凝土因生产高度专业化 , 性能稳定, 生产效率 高 , 环境污染小等诸多优 良特点 , 在工程 中得到广泛应用。 其运距长和泵送的施工特点 , 要求具有较大的流动性 ( 坍 落度多达 1 8 0 mi l l 以上 ) 、 可泵性和较小 的坍落度损失 。 坍 落度达到 1 5 0 mm就可以满足泵送要求,
11、但施工单位为了 提高施工效率 , 往往要求更 高的流动性 , 实际坍落度高达 2 2 0 m m 以上 。 混凝 土搅拌 站因各种条件 的限制往往仅采 用 4 2 5 一种强度等级 的普通硅酸盐水泥配制 C 6 0 及其 以 下强度等级的混凝土, 致使 C 3 0以下强度等级的混凝土满 足强度要求 的胶凝材料用量较小( 3 2 0 k g m 3 ) 。 为了满足 混凝土流动性和泵送的要求, 常盲 目地增加用水量、 泵送 剂掺量和砂率 , 缺乏系统研究, 不仅没能使混凝土的流动 性 明显提高 , 反而使工作性恶化 。 过量 的泵送剂 、 用水量 和 砂率使混凝 土的和易性 、 均匀性变差 ,
12、收缩变形增大 , 含气 量增加, 表面孔洞增多, 强度和耐久性降低, 同时成本提高。 针对 以上 问题 , 以 C 3 0 混凝土为研究对象 , 设计 正交试验 方案 ( 5 ) , 试验研究了灰水比、 单位用水量、 取代率 、 超 量率和泵送 剂掺量等 因素对泵送普通混凝土和易性 和强 度的作用规律 , 同时考虑成本 , 进行优化设计 , 在进行多次 再现性试验后 , 成功的运用于生产当中。 1 研 究方法 1 1 原材料 水泥为赛马牌P O 4 2 5 级水泥, 2 8 d 抗田虽 度 - 4 8 4 MP a 。 粗骨料为 5 2 5 m m连续级配的碎石 , 压碎指标 6 9 、 含泥
13、 量 0 6 、 泥块含量 0 1 。 细骨料为水洗砂 , 级配合格 , 细度 模数 2 8 、 含泥量 1 5 、 泥块含量 O 6 。 外加剂为萘系泵送 剂 , 减水率 3 0 。 掺合料为 I I 级粉煤灰, 细度 1 8 2 、 需水 量比 9 9 6 。 收稿 日期 :2 0 1 3 - 0 3 - 0 2 基金项 目:国家 自然科学基金项 目( 1 1 1 6 2 0 1 5 ) ; 教育部 “ 长江学者和创新团队发展计划” 创新团队项 目( I R T 1 0 6 7 ) 90 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2 研 究方法 应用正交原理设计
14、6 因素 5 水平正交试验方案 L 2 5 ( 5 ) , 如表 1 所示 , 其 中灰水 比为水 泥应使用量与水 的质量的 比 值 、 取代率为掺合料用量取代水泥应使用量的比值 、 超量 率为掺合料超量掺加值与水泥应使用量 的比值 、 泵送剂掺 量为泵送剂用量与胶凝材料总量的 比值 。 表 1 因素水平表 根据正交试验表确定每一组合混凝土各项材料的用量, 按 照普通 混凝 土拌合物 性能试验方法标准 G B T 5 0 0 8 O 一 2 0 0 2和普通混凝土力学性 能试验方法标准 G B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 进行试件成型 、 养护 、 和易性和强度测定。 每一组合制
15、作 7 、 2 8 、 5 6 d 三个龄期的试件 , 分析龄期对混凝土抗压强度 的影响 , 为混凝土施工拆模 、 结构设计提供依据 。 2 结果与分析 图 1 是混凝土拌合物 的坍落度 与因素水平关系曲线 , 图 2是坍落度极差与 因素关系。 225 图 1 坍落度与因素水平关系曲线 , 图 2 坍落度极差与因素关系 图 1 表 明混凝土拌合物 的坍落度随灰水 比、 粉煤灰超 量率的增大略有增大; 随砂率的增大 , 先增大, 后减小 ; 随 粉煤灰取代率 的增大而增大 ; 随单位用水 量的增大而明显 增 大 , 但 当单位用水量大于某一值 时 , 又有减小 的趋势 ; 随 泵送剂掺量 的增大
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- 普通 混凝土 配合 优化 研究
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