粉体当量体积法对机制砂混凝土和易性影响的分析

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1、粉体当量体积法对机制砂混凝土和易性影响的分析摘要：通过对不同水胶比下机制砂混凝土坍落度、扩展度和抗压强度的实验来研究粉体当量体积法对机制砂混凝土配合比设计的影响。实验结果表明：粉体当量体积法下，不同水胶比机制砂的和易性和抗压强度均可达到相关规范和设计强度要求。通过对实验所得数据的分析，从理论上得出不同水胶比的最佳粉体当量体积，为机制砂混凝土的配合比设计提供了技术参考。关键词：粉体当量体积法；机制砂混凝土；和易性；影响；分析引言与天然砂混凝土相比，机制砂混凝土的粘聚性和保水性较差，和易性变异大，难以控制。大量的研究表明机制砂混凝土主要问题

2、为和易性较差，并直接影响硬化后的混凝土强度和耐久性［1］。如何获得性能优良的机制砂混凝土，以及对与不同的特性的机制砂如何调整混凝土的配合比而获得较好的和易性，对机制砂混凝土的实际应用有着极其重要的价值。本论文针对机制砂混凝体的特殊性及存在问题，在传统的配合比设计基础上提出了粉体当量体积法的配合比计算方法，通过实验得出不同水胶比下的粉体当量总体积，并对其和易性和抗压强度进行测试，根据实验结果对粉体当量体积法的可行性和机制砂混凝土配合比设计提供参考价值。1粉体当量体积法1.1粉体当量体积法的定义粉体当量体积法是由西南交通大学李固华教授首先提

3、出的专门针对机制砂配合比设计的新方法。该方法是在《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)和高性能混凝土全计算法配合比设计的基础上，针对机制砂混凝土中粉体的特性而提出的。该方法通过确定各种粉体单位体积的用水量，与水泥单位体积用水量之比作为粉体的当量系数。粉体体积乘以当量系数的和作为粉体当量总体积，通过实验再得出不同水胶比下的机制砂混凝土和易性良好、满足抗压强度的粉体当量总体积［2］。1.2粉体当量总体积配合比的计算在JGJ55-2011《普通混凝土配比设计规程》中的配合比设计方法的基础上，通过实验测得各种粉体的需水量，与水泥的

4、需水量相比，得到粉体体积当量系数，采用这种方法，来研究粉浆体体体积对混凝土和易性的影响。1.2.1粉体当量总体积配合比的计算步骤(1)根据粉体体积当量系数的定义，确定各种粉体的粉体当量体积系数。(2)确定水胶比、用水量。(3)确定胶凝材料用量，并确定确定水泥用量Cb、粉体体积Vfo(4)通过实验测得各种粉体的需水量，并与水泥需水量相比，得到粉体体积当量系数。(5)确定粉体体积Vf,并计算粉体当量总体积Vfd。(6)计算浆体体积Vj,并计算浆体当量体积Vjd,并采用体积法计算骨料的体积。(7)计算需加石粉的体积，由假定浆体体积减去水泥、矿

5、物掺合料以及砂中石粉体积。(8)通过实验机制砂混凝土的坍落度、扩展度以及抗压强度来获得最佳粉体体积。1.2.2计算粉体体积当量系数粉体体积当量系数是根据(GB/T1596-2005)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中粉煤灰需水量的测定方法，分别测试出实验中所用的粉煤灰、花岗岩石粉、100目石粉的需水量，然后测得某种粉体的单位体积用水量，所得的结果与水泥的单位体积用水量之比为当量系数。测得水泥的需水量为105g,密度为3.06,计算结果如表1。表1各种粉体体积当量系数2实验概况2.1实验设计按照(GB/T14684-2011)《建筑用砂》中

6、的相关方法测得细集料的表观密度和空隙率，并按照淘洗法测得机制砂中石粉的含量。按照广口瓶法测定粗集料的堆积密度和空隙率[3]。配制水胶比分别为0.6、0.55、0.5、0.47.0.44的机制砂混凝土，采用强制式搅拌机拌合，搅拌时间为3min,高效减水剂采用后掺法。试件采用振动台振动成型，时间为2mino按照(GB/T50080-2002)《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》中的坍落度法测得该组机制砂混凝土的工作性。按照(GB/T50081-2002)《普通混凝土力学性能实验方法标准》测得混凝土试件的抗压强度，并测得7d、28d及56d的

7、混凝土抗压强度。计算不同水胶比下的粉体当量总体积，并对比其坍落度、扩展度和抗压强度的实验结果进行分析。2.2实验材料水泥：P.0.42.5级普通硅酸盐水泥，水泥性能实验表明,水泥各项指标均达到国家标准，密度为3.05g/cm3o矿物掺合料：优质粉煤灰和粒化高炉矿粉。粉煤灰密度为2.13g/cm3o矿粉密度为2.80g/cm3o粗集料：粒径5〜16mm和16〜25mm两种粒级碎石分别按40%、60%的掺配使用，符合国家标准规定的II类骨料。表观密度为2715g/cm3.紧致堆积密度为1685g/cm3.含泥量为3%、含水率为2%0细集料：

8、主要成分为花岗岩，含少量的砂岩及石灰岩的机制砂，表观密度为2.68g/cm3,砂中石粉含量为12.5%,石粉密度为2.67g/cm3.需水量比为1.05。减水剂：高性能减水剂。减水率为30%,含气率为3%。