粉煤灰作用下高性能商品混凝土的力学行为研究.pdf

1、粉煤灰综合利用F L Y A S HC o【P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 4N O 3粉煤灰作用下高性能商品混凝土的力学行为研究S t u d yo nM e c h a n i c a lB e h a v i o ro fH i g hP e r f o r m a n c eC o m m o d i t yC o n c r e t e周茗如，文煜馨，王腾，魏域虎(兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃兰州7 3 0 0 5 0)摘要：为研究粉煤灰作为混合材料对高性能商品混凝土力学行为的影响并有效预测粉煤灰掺量的

2、最佳配比，本文对不同水胶比(O 3 1、0 3 8、0 4 4、0 5 0)与不同粉煤灰掺量(0、2 0、4 0、5 0)的高性能混凝土进行抗压强度、弹性模量的试验。提出在一定粉煤灰掺量下，水胶比越大，混凝土抗压强度越小、弹性模量值越小；在一定水胶比下，粉煤灰掺量影响其抗压强度及弹性模量值。要使高性能商品混凝土的强度等级得到提高，同时还具有良好的弹性模量值，可以适量添加粉煤灰、并且降低其水胶比。关键词：高性能商品混凝土；力学行为；粉煤灰；抗压强度；弹性模量中图分类号：T U 5 2 8 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 4)0 3 0 0 0 3 0 3随着

3、国民经济的发展与社会的进步，混凝土作为整个土木行业的基石，正在逐步向着高性能化、商品化发展，高性能商品混凝土已经慢慢取代普通自拌混凝土。高性能商品混凝土是指：在普通混凝土原材料(水、水泥、砂和石)的基础上，掺加混合材料(粉煤灰、矿粉等)及外加剂(减水剂)，实现既可节能利废、减少水化热，又可增大混凝土的密实性、减小渗透性、增加施工时的和易性，经济技术效益显著j。当代一些建筑在结构上的超大、超高和超跨度化以及在使用环境上的超常化对建筑材料的力学行为提出了新的要求，促使水泥混凝土向高性能商品混凝土方向发展。由于混凝土中各种混合材料、外加剂的掺入以及砂率的升高，使得当代混凝土与规范所示的普通混凝土力学

4、行为产生了较大偏差。以混凝土回弹值为例，经过实测，混凝土实际强度比其按标准换算出的回弹值强度要高出3 4 M P a。在混凝土实际工程中，除了主要以强度作为控制指标外，经常还需要规定混凝土的弹性模量值。在计算钢筋混土的变形、裂缝扩展及大体积混凝土的温度应力时，都必须知道对应混凝土的弹性模量。对于混凝土弹性模量来说，影响因素有很多，原材料的性能特征、水胶比、骨料性能、砂率、强度等级、养护条件和龄期等均会影响混凝土的弹性模收稿日期：2 0 1 4 0 1 0 3量旧J。随着高性能商品混凝土的迅速发展，各种混合材料和外加剂的使用及配合比中砂率的升高必然会对混凝土产生了较大的影响。文献 3 研究表明在

5、混凝土中掺入一定量的粉煤灰可有效提高混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度，增强抵抗氯离子渗透的能力。文献 4 研究出遗传算法运用到粉煤灰高性能混凝土配合比优化设计中。本文将在一定水胶比、掺人等量外加剂以及砂率保持相同的前提下，对以粉煤灰作为混合材料掺人的高性能商品混凝土的力学行为进行研究。1 试验概况1 1 试验原材料(1)水泥：平凉祁连山水泥有限公司生产的4 2 5普通硅酸盐水泥；(2)砂：长庆桥河砂，细度模数M X=2 8，属于中砂，级配合格；(3)石：包含卵石和碎石，其中卵石符合5 m m 3 1 5 m m 连续级配、碎石符合5 m m 2 5 m m 连续级配；(4)外加剂：采用

6、同庆混凝土外加剂厂生产的早强型高效减水剂T Q N 1；(5)粉煤灰：采用华茂粉煤灰有限责任公司生产的级粉煤灰；(6)水：实验室生活用水。1 2 试验方法本次试验采用塑模按照一定配合比制备混凝土试件，进行混凝土抗压强度试验和弹性模量试验。试件1-2 0 1 4N O 3粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M 呼R E H E N S I V EU T I Z A T I o N采用标准试模成型，机械振捣，2 4 h 拆模，标准养护分为7 d、2 8 d 后进行试验。试件的制作和养护严格按照中华人民共和国标准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)中的要求执行。加载设备采用液压式万能试验机，其工作原理是由油泵、工作油缸和测力油缸等组成的液压系统施加试验力，进行试验。该设备结构为油缸下置式高刚度主机结构，盘式电机带动涡轮付带动丝母沿丝杠上、下移动，调整试验空间，伺服油缸采用间隙密封，静压支撑油膜无摩擦导向技术。试验机专用插卡式全数字屏显试验机控制系统，手动加载试验力，微机屏幕显示处理试验结果，自动分析处理试验数据。混凝土弹性模量测试的关键是混