細(xì)骨料混配優(yōu)化及其預(yù)拌混凝土性能研究.pdf

1、我國混凝土用量巨大，混凝土綠色生產(chǎn)及應(yīng)用水平卻不高。推廣使用高性能混凝土，提高資源綜合利用水平，實(shí)現(xiàn)混凝土綠色生產(chǎn)已經(jīng)成為混凝土行業(yè)的重要任務(wù)。在此背景下，使用替代性細(xì)骨料如機(jī)制砂、尾礦、山砂及再生粗骨料取代天然骨料，降低天然骨料的開采使用，已經(jīng)成為了必然趨勢。雖然目前替代性細(xì)骨料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是其預(yù)拌混凝土性能及配合比設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)研究還較少。本文通過試驗(yàn)對骨料級配優(yōu)化理論、替代性細(xì)骨料混凝土性能進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，提出

2、了一種新的配合比設(shè)計(jì)方法，并開發(fā)了混凝土配合比設(shè)計(jì)及管理系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過優(yōu)化骨料級配，替代性細(xì)骨料完全能夠配制出性能良好的混凝土。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）研究分析了已有的混配土配合比設(shè)計(jì)方法，提出了基于骨料雙因子理論的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。由于替代性細(xì)骨料品質(zhì)較差，往往需要多種細(xì)骨料進(jìn)行混配，方能滿足混凝土性能要求，這就造成了混凝土中細(xì)骨料種類較多，對混凝土的配合比設(shè)計(jì)也提出了新要求。當(dāng)混凝土中骨料

3、在兩種以上時(shí)，各骨料的比例及用量往往難以計(jì)算，需要經(jīng)試驗(yàn)確定。而借助骨料雙因子理論，可以確定混合骨料各組分的合適比例，解決了所使用骨料種類繁多，配合比設(shè)計(jì)較為困難的問題。
　　（2）對骨料雙因子對混凝土工作性能、抗壓強(qiáng)度的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了骨料粗糙度因子(CF)、工作性因子(WF)對混凝土工作性能、抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律，并對骨料雙因子的最優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了討論。利用該理論對混凝土配合比優(yōu)化進(jìn)行了嘗試，通過適當(dāng)增加骨料工作性因子，降低

4、骨料粗糙度因子的方法，分別配制出了膠材用量由390kg/m3降低至330kg/m3，水膠比由0.46降至0.43，坍落度仍保持在180mm左右的混凝土。
　?。?）利用正交試驗(yàn)對機(jī)制砂、山砂的混配使用進(jìn)行了研究，并利用極差分析，對漿骨比、砂率及山砂替代率的最優(yōu)水平進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：在漿骨比為32.5：62.5的情況下，混合骨料能夠配制出工作性能及力學(xué)性能優(yōu)良的混凝土；機(jī)制砂與山砂混配配制的混凝土抗氯離子滲透性能雖出現(xiàn)了下降

5、的情況，但基本上都在500×10-14m2/s以下，能夠滿足混凝土性能要求；而機(jī)制砂由于細(xì)顆粒較多，山砂細(xì)顆粒較少，兩者進(jìn)行混配能夠在一定程度上優(yōu)化骨料級配，其混凝土用水量較使用山砂、河砂混合骨料的混凝土要少。
　　（4）利用C＃語言開發(fā)了混凝土配合比設(shè)計(jì)及管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有原材料信息管理、混凝土配合比設(shè)計(jì)及管理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理及試驗(yàn)試塊齡期管理等功能。在混凝土配合設(shè)計(jì)方面，該系統(tǒng)內(nèi)置了多種配合比設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合骨料雙因子理論及相