影响混凝土收缩性能因素的正交实验优化设计.pdf

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1、2014年10月第lO期城市道桥与防洪科技研究173影响混凝土收缩性能因素的正交实验优化设计黄小涛(甘肃工业职业技术学院，甘肃天水74025)摘要：为研究混凝土收缩性能，以单因素水平筛选实验为参考，建立L(34)I交正交实验模型，运用sPss18．0软件对其结果进行差异显著性分析。结果表明，影响混凝土收缩性能的因素主次关系为：水泥用量>水灰比>龄期>含气量>粉煤灰掺量>矿渣粉掺量。混凝土收缩最佳条件为：水泥用量为400kg／m3、水灰比为0．45、龄期为45d、含气量为6％、粉煤灰掺量为5％、矿渣粉掺量为30％，在此

2、条件下。混凝土的收缩量为281×10r6。通过实验，为混凝土性能的提升和改进提供一定的参考依据。关键词：正交实验；混凝土；收缩性能；条件中图分类号：TU502文献标识码：A文章编号：1o09—7716(2014)10—0173—05本研究为考察探究混凝土收缩最佳条件，以混0前言凝土的收缩量为考察指标，首先选择龄期、水灰混凝土做为当今土木工程中用量最大的建筑比、水泥用量、含气量、粉煤灰掺量和矿渣粉掺量材料，其各种性能也随着相应的科学研究得到了等6个影响因素进行单因素轮换实验；在单因素极大的提高，各种外加剂和矿物掺合料的

3、广泛应筛选实验的基础上，选出4个主要的影响因素，进用，使得混凝土的性能得到了很大提升fl1。但是，不行正交实验设计，用以研究混凝土的最佳收缩条论是普通混凝土，还是高性能混凝土，开裂问题始件。以期为工程工作者提供一定的数据参考。终困扰着工程界，成为亟需解决的一大难题。混凝1方法土裂缝的形成原因，主要有收缩、冻胀、化学侵蚀、钢筋锈蚀、碱骨料反应及荷载作用等。随着混凝土采用100mm×100mm×515mm的棱柱体试技术的不断提高，对于由冻胀、化学侵蚀、钢筋锈件模型，试件预埋检测头。混凝土试件成型后带模蚀、碱骨料反应及荷载

4、作用等裂缝的防治技术日养护1d，拆模后送标准养护室养护，至3d龄期渐成熟，但对于由收缩引起的混凝土裂缝的防治时从标准养护室取出测量。测量室为恒温恒湿室，仍需要进一步的深入研究。大量研究表明，8o％q~温度为20±2℃、湿度为60±5％，测定混凝土试件荷载裂缝是由收缩造成的，可见收缩是混凝土开的初始长度，此后按7d的时间间隔测量试件变形裂的最主要因素【。读数，计算混凝土试件的收缩率，混凝土试件收缩混凝土收缩主要包括化学收缩、塑性收缩、自率的计算公式为：收缩、干燥收缩和温度收缩等。化学收缩又称水化8=。一￡Zb(1)收缩

5、，是由水泥水化和凝结硬化而产生的自身体式中：。——混凝土收缩率；积缩减引起的。塑性收缩发生在硬化前的塑性阶￡一试件长度的初始读数；段，当混凝土中的水分蒸发速度超过泌水速度时，广一试件在t时测得的长度读数；就会引起塑性收缩【。自收缩主要是由于随着水化厶_一试件的测量标距。的进行，毛细孔中的水逐渐减少，形成弯月面，引1．1混凝土龄期对收缩性能的影响起毛细压力，导致收缩。干燥收缩指的是混凝土为考察混凝土的龄期对混凝土收缩性能的影停止养护后，在不饱和的空气中失去内部毛细孔响，以及为实验的进行选择最佳的龄期，先将考察水、凝胶孔

6、水及吸附水而发生的长度或体积的减的影响混凝土收缩性能的5个因素固定，分别是：少】。温度收缩主要是指混凝土内部温度由于水水灰比0．40、水泥用量400kg／m、含气量7．5％、粉泥水化反应而升高，最后又冷却到环境温度时产煤灰掺量20％、矿渣粉掺量15％。以收缩率为测定生的收缩。指标，考察龄期对混凝土收缩性能的影响，以及为后面的实验确定龄期。收稿日期：2014一o6一o91．2单因素实验基金项目：2013年甘肃省科技计划资助项目(1308~ZE305)作者简介：黄小涛(1976一)，男，甘肃天水人，副教授，从事建选取水灰

7、比、水泥用量、含气量、粉煤灰掺量、筑设计及建筑材料等教学与研究工作。矿渣粉掺量等5个单因素进行测定，以确定其对混174科技研究城市道桥与防洪2014年l0月第10期凝土收缩性能的影响。首先水泥用量为400kg／m。、因此基于实验的需求，在实验研究过程中，将龄期含气量为7．5％、粉煤灰掺量为20％、矿渣粉掺量确定为45d，以便于实验研究，以及在后续的实验为15％，考察水灰比为0．30、0．35、0．40、0．45、0．50、中对龄期和其他因素的综合考察。0．55时对混凝土收缩性能的影响。然后将最佳的2．2单因素实验结果

8、水灰比固定，依次选取考察水泥用量为320、360、2．2．1水灰比对混凝土收缩性能的影响400、440、480kg／m3，含气量为2．5、5．0、7．5、10．0、根据混凝土龄期对收缩性能影响的考察结12．5％，粉煤灰掺量为0、10、20、30、40％，矿渣粉掺果，在考察水灰比对混凝土收缩性能的影响时，将量为0、15、15、30、45％时对混凝