陶粒泡沫混凝土的正交试验研究.pdf

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1、文章编号：1009—9441(2015)01一0004—03陶粒泡沫混凝土的正交试验研究口口李月霞1，孙亮2(1。运城职业技术学院，山西运城044000；2。太原理工大学，山西太原030024)摘要：陶粒泡沫混凝土是指将陶粒和泡沫两种物质同时应用于混凝土中，二者的结合可以弥补各自应用于混凝土中的缺点。采用正交试验方法，以抗压强度为考察指标，研究了陶粒泡沫混凝土的可行性。试验结果表明，影响泡沫混凝土强度的主次顺序是粉煤灰掺量、陶粒掺量、泡沫剂的体积。陶粒掺量为30％，泡沫剂的体积比为1．2，粉煤灰掺量为15％时，该配合比得到的陶粒泡沫混凝土抗压强度最高，7d强度为3．7

2、9MPa，28d强度为7．57MPa。同时，陶粒泡沫混凝土中粉煤灰的使用是必不可少的，它可以弥补由于掺入陶粒导致的混凝土强度下降。关键词：陶粒泡沫混凝土；抗压强度；正交试验；粉煤灰中图分类号：TU528．2文献标识码：A引言泡沫混凝土和陶粒混凝土两者各有其缺点和优点，其中泡沫混凝土性价比低，而且强度不高，具有很高的吸水率，同时收缩开裂程度也很严重⋯。而陶粒混凝土制备中会发现其流动性能差，结构存在很多的缺陷，一部分孔结构不合理，最后导致其保温性能低‘2

3、。本研究将这两种混凝土进行混合，陶粒在混凝土中可以帮助提高强度，同时有利于混凝土收缩性能的改善，而泡沫的存在同样可以对

4、单一陶粒混凝土中的部分缺陷进行弥补，对其性能有明显的增强。本文采用正交试验的方法，通过考察陶粒、泡沫剂以及粉煤灰掺量这3种可变因素对陶粒泡沫混凝土抗压强度的影响，得出了试验的最优配合比。1原材料的选择试验所用主要材料包括水泥、粉煤灰、陶粒、发泡剂以及城市自来水。粉煤灰的加入对于混凝土的流动性和耐久性都有一定程度的提高，同时可以降低混凝土的碱性，促进后期强度的提高口1。混凝土的发泡采用蛋白质物理发泡的方法进行H1。试验所用水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为P·O32．5R，其物理力学性能见表l。表1水泥的物理力学性能细度比表面积凝结时间／min抗折强度／MPa抗压强度／M

5、Pa水泥品种安定性／％／(13112／kg)初凝终凝3d28d3d28dP·O32．5R1．5320合格2143003．96．519．133，2对制备混凝土的陶粒在实验室进行各项性能的检测，包括堆积密度、表观密度、孔隙率、吸水率以及筒压强度和软化系数的测定，测试结果见表2。表2试验使用的陶粒的性能指标l粒径堆积密度表观密度孔隙率24h吸筒压强度软化Il／mm／(kg／m3)／％水率／％／MPa系数l5～1528039038331．1oⅢl粉煤灰来自太原某火力发电厂，其化学组成见表3。表3粉煤灰主要化学组成％皎目Si02IAl203Ti02Ca0M90K20Na20Mn

6、0P203S03其他k量51．22127．951．143．100．881．250．400．06O．24O．5013．262试验设计以及试件制作2．1试验设计采用正交试验方法，以陶粒掺量、粉煤灰掺量以及泡沫剂掺量作为正交试验中的研究参数，对混凝土试件进行抗压强度以及导热系数测试，从而找出制备陶粒泡沫混凝土的最佳试验配合比。正交试验的因素水平表见表4。其中陶粒和粉煤灰掺量均为替代水泥的质量百分数；泡沫体积是指泡沫剂与水泥净浆的体积比。试验配合比的正交试验设计及抗压强度检测结果见表5。·4·Research＆ApplicationofBuildingMaterials表4正

7、交试验因素水平表ABC编号陶粒掺量／％泡沫剂体积比粉煤灰掺量／％lO2151．253301．4104451．615表5试验配合比设计及抗压强度检测结果试验水泥陶粒泡沫剂粉煤灰减水剂抗压强度／blPa序号／kg／L／kg7d28dl69801．403．426．7325931054940．1．193．346．4434892093490O．983．196．0643843142400O．773．176．155663O553351．333．576．886558105O351．123．486．8l7454209284350．9l3．626．478349314249350．703．

8、677．0796280449701．263．697．2610524105327701．053．627．19ll419209O70O．843．596．631231426270O，633．466．4613593037l1051．193．776．7414489105349105O．983．766．8315384209320105O．773．797．5716279314O105O．563．587．042．2试验试件制作首先将水泥、减水剂以及自来水加入到搅拌机中搅拌30S，然后使用发泡机将泡沫打进搅拌机中，继续搅拌，直至拌和均匀。之后将陶粒加进搅拌机中，持续搅