机制砂对超高性能水工混凝土性能影响试验分析.pdf
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1、 年第 期(第 卷)黑龙江水利科技 ()文章编号:()机制砂对超高性能水工混凝土性能影响试验分析单国伟(辽宁省阜新市彰武县应急管理事务服务中心,辽宁 彰武 )摘要:为缓解天然河砂供应日益短缺的问题,文章采用机制砂替代 、天然河砂配制超高性能水工混凝土,并探讨分析不同掺量对拌合物流动性及强度的影响。结果显示:随机制砂掺量的增加新拌混凝土流动性逐渐增大,其各龄期抗压、抗折强度均表现出先增大后减小的变化趋势,掺 机制砂时水工混凝土的整体性能较好。关键词:超高性能;水工混凝土;机制砂;力学性能中图分类号:文献标识码:收稿日期 作者简介 单国伟(),男,辽宁阜新人,工程师,研究方向为水利水电工程、农田水
2、利等。超高性能水工混凝土主要是通过增强其各组分材料的水化活性及比表面积最大程度地减少体系内部的孔隙、微裂缝等缺陷,从而达到高耐久性和超高强的目的,施工建设的水利工程服役年限可以达到一百年以上,其优越的耐久性能越来越引起水工领域广大学者的青睐 。在短短几年里超高性能水工混凝土已被广泛应用诸多工程,其应用前景非常广阔。随着国民环保意识的增强及水利事业的快速发展,天然砂已无法满足水利工程建设需求,使用机制砂配制超高性能水工混凝土必然成为未来的发展趋势 。机制砂与天然砂相比具有棱角尖锐、表面粗糙、石粉含量高和堆积空隙率大等特点,其 的颗粒含量少,实际使用时拌合物和易性较差,易出现离析泌水。机制砂的生产
3、工艺主要包括机械破碎、筛分、岩石除土开采等,现阶段一般选用干粉生产法,由于分选工艺、破碎方式和岩石种类不同,机制砂质量及其石粉含量往往存在较大差异,对水工混凝土所带来的影响不可忽视 。鉴于此,本试验通过改变机制砂的掺量,探讨了对超高性能水工混凝土流动性及强度的影响。试验方法 原材料水泥:“华新牌”级水泥,比表面积 ,标稠用水量 ,安定性(雷氏法)合格,抗折与抗压强度 、,抗折与抗压强度 、。硅灰:山东博肯硅材料有限公司生产的 级硅粉,比表面积 ,含量 ,需水量比 ,活性指数 。粉煤灰:大连华源粉煤灰有限公司生产的 类级粉煤灰,需水量比 ,细度 ,活性指数 。外加剂:市场上购买的 型聚羧酸高效减
4、水剂,固含量 ,减水率 ,通过调整坍落度确定最佳减水剂掺量。砂:细度模数 的河砂和 的机制砂,河砂含泥量 ,机制砂石粉含量 。粗骨料:大连建材厂生产的花岗岩碎石,粒径级配 ,压碎指标 ,表观密度 。纤维:徐水正达钢纤维厂生产的端钩型钢纤维,长度 ,直径 ,弹性模量 ,断裂强度 。方案设计由于超高性能水工混凝土对耐久性和强度要求较高,故设计水胶比 。为保证拌合物流动性,减少水泥用量以及增强混凝土任性,确定减水剂掺量 ,粉煤灰与硅灰掺量 ,钢纤维掺量 ,试 年第 期(第 卷)黑龙江水利科技 ()验配合比如表 所示。表 超高性能水工混凝土配合比编号水胶比原材料用量 ()水水泥粉煤灰硅灰河砂机制砂碎石
5、减水剂钢纤维 试验方法根据试验配合比预先精准称量所需原材料,将 的水、机制砂与河砂倒入搅拌机内搅拌 ,拌合均匀后再倒入粉煤灰、硅灰和水泥搅拌 ,拌合均匀后加入碎石再搅拌 ,然后倒入钢纤维搅拌 至均匀分散,最后倒入减水剂和剩余 的水拌和 。完成以上操作后倒出混合物,并立即测定流动度,经浇膜、插捣、振动和抹刀刮平等一系列处理后,对各组试件编号,为减少水分蒸散发表面覆盖塑料薄膜,室内洒水养护 后拆模,将混凝土试件送到标养室养护至规定龄期,并按规程测定不同龄期的强度。参照 普通混凝土拌合物性能试验方法标准、水工混凝土试验规程 中推荐的方法测试拌合物流动度,以及边长 立方体试件抗压及 棱柱体试件抗折强度
6、,控制抗压加载速率 ,抗 折 加 载 速 率 ,每组试件 个以保证数据精度,准确记录破坏时试件的最大荷载,按规范要求计算抗折与抗压强度。结果与分析 拌和物流动度掺机制砂超高性能水工混凝土扩展度与坍落度测试结果如图 所示。结果表明,水胶比为 时,新拌混凝土扩展度与坍落度均随机制砂掺量的增加表现出先增大后维持稳定的变化趋势,掺 机制砂时拌合物流动度逐渐提高,掺 机制砂时拌合物流动度基本不变。掺 、机制砂时拌合物坍 落 度 依 次 为 、,相较于 基准组坍落度增幅 依 次 为 、;掺 、机制砂时拌合物扩展度依次为 、,相较于 基准组扩展度增幅依次为 、。()坍落度()扩展度图 超高性能水工混凝土工作
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