高强混凝土配合比试验研究及数据分析论文_梁华英

广宁县建筑工程质量监督站 广东 广宁 526300

摘 要:本文研究了高强度混凝土配合比设计试验，通过分析各种原材料的具体性能，科学地设计了高强度混凝土的配合比，并通过分析各项试验数据，初步确定了高强度混凝土的配合比，希望能为相关试验提供参考借鉴。

关键词:高强混凝土；配合比；试验；数据分析

0 前言

随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑业也取得了巨大的进步，建筑项目的建设也日益增多。高强混凝土作为一种新型建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优点，在各种建筑项目中得到广泛的应用，其配合比的设计越来越受重视。研究高强度混凝土配合比试验，合理设计高强度混凝土的配合比，推动其在建筑业中的发展是当前的一个重要课题。

1 研究思路

考虑到当地的资源状况，由于本地天然中砂资源匮乏，所以本试验主要采用卵石破碎为碎石过程中产生的副产品─石粉砂，精选颗粒级配较好、经水洗后石粉含量不超过8%的石粉砂作为主要细骨料，以粉煤灰和硅粉为掺合料探索性配制C70高强混凝土，并利用正交设计原理对混凝土配合比进行设计、试验、筛选，同时拟定以表1中技术指标进行拌合物性能的试验研究，为研究C70高强混凝土提供技术路线和方向。

表1 泵送高强混凝土拌合物性能技术要求表

高强混凝土拌合物不应离析和泌水，凝结时间应满足施工要求。

2 原材料

2.1 水泥

采用水泥厂生产的P•O42.5R水泥，其物理力学性能试验结果见表2。

表2 水泥的基本性能

2.2 粉煤灰

采用Ⅰ级(F类)粉煤灰，其物理性能试验结果见表3。

表3 粉煤灰试验表

2.3 硅粉

微硅粉其物理及化学成分试验结果见表4。

表4 硅粉物理性能及化学成分试验表%

2.4 粗细骨料

(1)细骨料:混凝土用细骨料为卵石破碎为碎石过程中产生的石粉砂，石粉砂中含有较多小石颗粒以及含量较高的石粉，由于石粉用于高强混凝土中还存在争议，经水洗处理降低了砂中石粉含量，根据GB/T14684－2011《建设用砂》的要求对细骨料进行了检测，检测结果见表5。

表5 砂物理性能试验表

(2)粗骨料:采用4.75～16mm连续级配的卵碎石，具体性能指标见表6。

表6 卵碎石物理性能试验表

2.5 外加剂

选用外加剂厂生产的聚羧酸类减水剂，具体性能指标见表7。

表7 外加剂性能试验表

2.6 水

采用符合国家标准要求的饮用水。

3 配合比设计

本试验采用微量调节外加剂掺量的方式，严格控制混凝土水胶比，以达到所设计混凝土拌合物扩展度的要求。从工作量的角度考虑，在此次研究试验中，外加剂掺量不考虑为影响配合比设计的主要因素，根据《高强混凝土应用技术规程》中技术指标的要求，对影响混凝土强度的主要因素分别进行设计，胶凝材料总量(kg/m3)分别取:580、615、650，水胶比分别取:0.24、0.25、0.26，硅粉掺量分别取:8%、10%、12%，粉煤灰掺量分别取:15%、17%、19%，砂率分别取46%、47%、48%，选L18(3)7正交表进行设计，具体正交试验设计见表8。

表8 L18(3)7C70混凝土配合比正交设计表

4 混凝土性能试验研究及数据分析

4.1 试验方法

混凝土拌合物制备:混凝土用60L强制式搅拌机搅拌，严格控制混凝土用水量；

工作性能测试:参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能测试方法》测试混凝土拌合物的坍落度及坍落度2小时的经时损失，采用倒坍落度桶的方法，以流空时间来评价混凝土的流动性；

混凝土试件成型:混凝土拌合物工作性能测试完后，装入150mm×150mm×150mm的试模，振动成型；

试件养护:试件成型24h后拆模，在标准温度(20±2)℃，湿度95%的环境下养护；

混凝土性能测试:混凝土性能参照GB/T50081－2002《普通混凝土力学性能试验方法》规定的标准方法进行测试。

4.2 高强混凝土的配制

根据表8所拟定的试验参数计算出混凝土配合比，经试拌、成型、养护、测试其强度，具体试验结果见表9。

表9 正交试验结果统计表

由表9可知，混凝土拌合物2h后的坍落度和扩展度几乎无损失，倒坍落度桶排空的时间都能满足工作性要求，硅粉的掺入，提高了混凝土拌合物的和易性，高效减水剂的使用，使混凝土拌合物具有了大流动性的特点。

4.3 部分试验数据正交分析

本试验主要以混凝土抗压强度指标为主导因素，作强度极差和效应曲线图分析，根据表9的试验数据，正交强度极差分析见表10，各因素效应曲线分析图见图1。

表10 强度极差分析表MPa

图1 效应曲线图

由表10和图1可知各因素对混凝土强度影响的顺序为:砂率>胶材用量>粉煤灰掺量>硅粉掺量>水胶比，由此可得最优配方为:砂率2，胶材用量3，粉煤灰掺量2，硅粉掺量2，水胶比1。

5 C70配合比的确定

根据强度极差和效应曲线图分析，可以得出C70高强混凝土配合比，见表11。

表11 C70高强混凝土配合比表kg/m3

按此配合比，结合调节外加剂掺量满足混凝土拌合物流动性方法，经数次重复验证试验，并根据混凝土拌合物性能以及混凝土抗压强度结果分析，拌合物适合泵送，且满足工作性要求，混凝土抗压强度均都达到了90MPa以上，试验结果均达到预期效果。

6 结语

综上所述，高强度混凝土配合比的设计关系到高强度混凝土的使用性能，而且对建筑物的使用寿命也有一定的影响。因此，研究高强度混凝土配合比试验十分必要。研究人员要认真分析试验原材料的各项性能，合理设计高强度混凝土的配合比，并认真分析试验数据，从而确定高强度混凝土的最佳配合比，提高高强度混凝土的各项性能，提高经济效益，延长建筑物的使用寿命。本文的混凝土配合比试验研究达到了预期的效果，可供参考借鉴。

参考文献

[1]张广泰,毛婷厅.新疆地区高强混凝土配合比试验研究[J].混凝土.2014(09)

[2]张腾,朱朝艳,王学志.混杂纤维高强混凝土基本力学性能试验研究[J].吉林水利.2014(02)

论文作者:梁华英

论文发表刊物:《基层建设》2015年33期

论文发表时间:2016/12/7

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