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硅灰石粉在彩色混凝土配合比及外加剂力学性能研究

硅灰石粉在彩色混凝土配合比及外加剂力学性能研究

 【摘要】对彩色混凝配合比进行设计,通过试验测试彩色混凝土3d、7d、28d的抗压强度和抗折强度,探索其相应的机理和内在规律,最终确定彩色混凝土的基本配合比。研究表明,采用硅灰石粉、可再分数胶粉、高效减水剂和高性能掺合料能够使彩色混凝土具有优异的力学性能。

    1 混凝土配合比设计

    彩色混凝土的配合比设计.除满足混凝土色泽、流动性和强度的要求外.还应根据工程设计、施工情况和工程所处的环境,考虑冰融破坏和碱骨料反应等耐久性方面的要求。谢成颂指出配合比设计应满足以下的基本要求:

    (1)要使混凝土拌台物具有良好的和易性。

    (2)要满足强度要求,即满足工程设计或施工进度所要求的强度。

    (3)具有耐久性,即满足抗冻、抗侵蚀、耐磨、抗风化等方面的要求。

    (4)在保证混凝土质量的前提下,做到尽量节约水泥,合理使用材料和降低成本。

    我国学者程景铭指出在满足技术要求的前提下宜降低胶结材辩用量:粗骨料用量不宜低于lOOOkg/m3,级配连续均匀,细骨料用量不宜低于600kg/m3,同时为满足体积稳定的要求,各等级混凝土的最大砂率不宜超过0.45。

    波兰学者指出混凝土配合比中水灰比是严格限制的指标之一,最大水灰比不能超过0.45。实际工程中不能过多依赖减水剂的作用,还是应通过调整各种材料的比例,反复试配、对比,选用适当水灰比。

1.1基本材料

    除了沙、石料、水泥等普通结构混凝土所需要的基本材料外,为保证彩色混凝土的工作性和耐久性的要求,施工中基本组成材料中还采用了硅灰、胶粉和减水剂。

    工程要求混凝土强度在C30以上,由于对彩色混凝土中所使用的材料都有严格限制碱骨科的要求,因此在冬季施工配台比设计中未使用防冻剂,以免影响彩色混凝土的颜色。

    水泥:山东山铝水泥有限公司生产的42.5R普通硅酸盐水泥;粗骨科:碎石,采用粒径5-18mm连续缓配;

    细骨料:细度模数为2.6的河沙(中砂、颜色偏黄、较淡);

    水:日常饮用水(自来水);

    颜料:德国进口拜耳乐Baerle人造合成氧化系列(黄、赤、红、棕色

等)颜料;    

    在混凝土中加入外加剂将有效改善混凝土的性能,

如在水泥基材料中加入可再分散胶粉,可显著提高内聚力,提高施工性能,提高保水性,增加抗折强度及增强耐久性等.实践证明它能够很好地应用于建筑雕塑领域中。

2.1试验方法

本试验参照《水泥胶砂强度检验基准方法》中规定的方法,对水泥和氧化铁红中加入不同掺量的可再分散胶粉、硅胶石粉、高教减水剂制作试块。在水中迸行养护,测量其3d、7d、28d的抗压、抗折强度。

2.2试验结果及分析

2.2.1彩色混凝土抗压强度

为优化配置高性能的彩色混凝土,水灰比定为0.35,用正交试验设计安排试验。

由极差分析可知.各因素对各龄期抗压强度影响的大小顺序是一致的.即再分散胶粉掺料>高效减水剂掺量>硅灰石粉掺量。3d、7d、28d抗压强度指标的最佳组合均为AIBIC2。

当胶粉掺量为1%、高效减水剂掺量为1%时,3d、7d、28d的抗压强度明显高于后两个水平,比较合理的掺量均为1%;硅灰石粉掺量为lO%时,各个龄期的强度都高于其它两个水平,比较合理的掺量定为l O%。硅灰石粉体可与水化产物很好地结合,这种结合能使硅灰石粉更好地发挥其纤维增强作用,从而提高混凝土的力学性能。对抗压强度考核指标的最佳组合为AIBIC2。

2.2.2彩色混凝土抗折强度    

由极差分析可知.各因素对3d、7d、28d抗折强度影响的大小顺序是一致的.即可再分数胶粉掺量高效减水剂掺量>硅灰石粉掺量。

掺质量比为1%可再分散胶粉的3d、7d、28d的抗折强度高于其它两个水平,当可再分散胶粉掺量达到3%时,3d、7d、28d抗折强度的变化不大,比较合理的可再分散胶粉的掺量定为1%:掺质量比为1.4%高效减水剂的抗折强度明显低于前两个水平,高效减水剂的合理掺量定为l.O%;硅灰石粉的合理掺量为10%。

3结束语

框剪结构的变形介于弯曲与剪切之间,属弯剪型,整个结构上下各层层间变形趋于均匀,变形协调。在下部楼层,剪力墙位移小,它拉着框架按弯曲型曲线变形;在上部楼层,框架内收,阻止剪力墙的侧移,拉剪力墙按剪切型曲线变形。当剪力墙及框架的总抗侧刚度增加时,结构的变形减小。

由于框剪结构的抗侧刚度影响到框架与剪力墙的共同工作,进一步影响着结构的内力分布及变形大小,因而改变与结构抗侧刚度相关的参数.探讨框架与剪力墙共同作用的规律有一定的积极意义。

  

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