引气硅粉混凝土耐久性研究试验方案设计

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1、引气硅粉混凝土耐久性研究试验方案设计一、试验的背景及意义混凝土的耐久性是指混凝土在使用过程中，在内部的或外部的，人为的或自然的因素作用下，混凝土保持自身工作能力的一种性能，或者说结构在设计使用年限内抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力，它是一个综合性概念，包含的内容很多，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化等等，这些性能都决定着混凝土经久耐用的程度，故统称为耐用久性。混凝土材料是当代用量最大的人造材料，随着我国经济的迅猛发展，如今我国混凝土用量己居全球之首，据估计每年用量在5亿吨以上。

2、1999年用量约为20亿吨，混凝土材料的基本缺点之一就是耐久性不足。一般的混凝土结构工程使用年限约为50一100年不少重要工程在使用10一20年后，甚至几年后即需要维修。目前，我国正在进行大规模的基础设施建设，包括高速公路、大跨径桥梁、机场、和港口及各种地下工程等建设。对混凝土材料提出了更高的要求，混凝上工程量浩大，若耐久性不足，将对未来社会形成极为沉重的负担，对国家的可持续发展产生深远的影响。因此有必要对混凝土的耐久性进行重新认识，在工程建设中，切实把耐久性放在首要位置进行考虑。例如，举世瞩目

3、的三峡工程，仅筹划就花了几十年，正式施工期限将长达17年之久:未来的南水北调工程，西部大开发的各项基础设施等，无不耗资巨大。试假设，这类工程，在使用仅仅50一100年就发生损坏，届时又要重建，损失将是极为惨重的，因此对混凝土的耐久性及其它的性能进行深入的研究是完全必要的。二、试验目的本试验针对宁夏地区高含盐、严寒、干燥、温差大的环境特点，拟通过水胶比、砂率，硅粉掺量、含气量等四个参数的调整变化，试验研究引气硅粉混凝土对冻融循环、干湿交替及其协同作用的适应性，探明各因素变化及其组合对引气硅粉混凝土

4、耐久性能的影响规律，并通过正交试验方案筛选和优化出对干旱寒冷盐碱地区环境具有良好适应性的引气硅粉混凝土配制方法，为该类型环境混凝土结构的耐久性设计提供有价值的参考。三、试验设备最大压力为60t的三思压力试验机；60L混凝土强制式搅拌机搅拌；振动台；HC-7L仿日改良式混凝土含气量测定仪；SP-540混凝土收缩膨胀仪；自动冻融循环机；硫酸盐混凝土干湿循环机；干燥箱；电子秤；……四、试验内容本试验利用正交试验和单因素试验，选定硅粉为矿物掺合料、掺加引气剂，改变水胶比和砂率的大小，考察引气硅粉混凝土的

5、60d线膨胀系数、干燥收缩性能、以饱和硫酸钠溶液和水为侵蚀介质在干湿循环条件下抗盐结晶性能和抗冻性能，并且优选出对侵蚀环境适应性良好的配比，具体内容如下：1、研究水胶比、硅粉、含气量和砂率四因素分别对混凝土干燥收缩性能的影响和规律，建立引气硅粉混凝土的收缩模型。2、研究水胶比、硅粉、含气量和砂率四因素对在饱和硫酸钠溶液为侵蚀介质在干湿循环条件下抗盐结晶性能的影响和规律，以及混凝土的重量变化、体积膨胀率、强度损失率、体积吸水率和最大循环次数为测试指标，研究四因素对混凝土抗盐结晶性能的影响和规律；3

6、、通过对盐结晶侵蚀过程和机理的分析，试图建立引气硅粉混凝土抗盐结晶侵蚀破坏的耐久性评价参数。4、研究水胶比、硅粉、含气量和砂率四因素分别对混凝土在水浸泡下的抗冻融破坏性能的影响。五、试验材料（1）水泥（2）砂（3）石子（4）硅粉（5）外加剂包括减水剂和引气剂（6）拌合水和养护水五、试验方案本试验设计了四因素三水平的正交试验方案，选定水胶比、硅粉、含气量和砂率四因素作为参数，研究四因素对混凝土线膨胀系数、收缩性能、干湿循环条件下抗盐结晶侵蚀膨胀破坏和抗盐冻破坏性能的影响，考察引气硅粉混凝土在上述方

7、面的耐久性能，优选出具有优良性能的引气硅粉混凝土配合比。见表1和表2表3所示。表1正交方案因素与水平分布因素水平123水胶比X1X2X3含气量Y1Y2Y3硅粉Z1Z2Z3砂率W1W2W3表2正交试验方案设计试验号列号1234因素水胶比含气量硅粉砂率单位-%%%1AX1Y1Z1W12BX1Y2Z2W23CX1Y3Z3W34DX2Y1Z2W35EX2Y2Z3W16FX2Y3Z1W27GX3Y1Z3W28HX3Y2Z1W39IX3Y3Z2W1表3正交设计混凝土配合比编号配合比参数单位体积个材料用量/k

8、g/m3减水剂引气剂水胶比含气量硅粉砂率水泥水砂子碎石-%%%AX1Y1Z1W1BX1Y2Z2W2CX1Y3Z3W3DX2Y1Z2W3EX2Y2Z3W1FX2Y3Z1W2GX3Y1Z3W2HX3Y2Z1W3IX3Y3Z2W1六、试验方法1、混凝土试块成型及抗压强度试验方法参照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002进行试件的成型和制取。掺加硅粉的配比中，先将硅粉干拌到水泥中搅拌均匀，然后将砂、石及水泥在搅拌机中拌合1min，掺加引气剂的配比，先将引气剂用纯净水稀释到1%的