超长复合型纤维水泥混凝土最佳配合比试验研究

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发布时间：2021-09-08

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超长复合型纤维水泥混凝土最佳配合比试验研究
姜丽伟
(哈尔滨工业大学，150090)
摘要：采用正交试验方法对超长复合型纤维水泥混凝土进行了最佳配合比试验研究。选择水灰比、砂率、纤维
用量和减水剂用量四因素，每个因素四个水平进行试验，并通过极差、均值等分析方法对于正交试验结果进行了分
析，得出了各因素及因素水平的变化对抗折、抗压强度的影响，最后确定了超长复合型水泥混凝土的最佳配合比。
关键词：超长复合型纤维；最佳配合比；正交试验；抗折强度；抗压强度
Abstract：The experimental research of optimal mix proportion is carried out for super—long complex fiber cement
concrete by using the orthogonal testing method．Four influencing faetros including water—cement ratio，sand ratio，dosages
of fiber and water reducing agent are chosen to conduct the experiment with four levels for each factor．Through different
analysis methods such as the range and mean，the orthogonal results has been analyzed，and the effects of each factor and
its level changing on the compressive and flexural strength are obtained，and finally the optimal mix proportion of super—
long complex fiber cement eoncrete is determined．
Key words：Super-long complex fiber；Optimal mix proportion；Orthogonal test；Flexural strength；Compressive
strength
中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2011)12-38—04
O 前言
路面水泥混凝土属承受冲击、振动、疲劳、磨损
的动载结构，其控制技术指标为弯拉强度、耐久性、
工作性等。因此，路面混凝土配合比设计必须体现
路面受力和使用特点【l1。国内外目前尚无一个关于
聚丙烯纤维混凝土配合比设计公认程序化的方法，
现有的绝大部分方法是在经验以及试验的基础上
发展起来的定性的配合比设计方法圜。本文提出的
纤维混凝土配合比设计方法是以普通路面混凝土
配合比设计方法为基础，根据以往经验分析对混凝
土力学性能影响较为突出的配比因素，并以正交试
验方法进行分析比较，最终确定最佳配合比。
通过正交设计，安排试验方案并进行结果分
析，在混凝土这种受多种因素影响，而又需考察多
种指标的试验中，采用正交试验是必要的[31。用正交
表安排多因素试验的方法，称为正交试验设计法，
其特点为：①完成试验要求所需的试验次数少；②
数据点的分布均匀；⑧ 可用相应的极差分析方法、
方差分析方法、回归分析方法等对试验结果进行分
析，引出许多有价值的结论【4]。因此，正交试验方法
应用于本文研究非常适合。
1 原材料配比及试验方法
1．1 原材料
水泥：42．5R普通硅酸盐水泥，物理力学性质符
一38一
合规范要求。
碎石：1~3cm、1~2cm花岗岩，各占50％。连续粒
级，级配良好。
砂：江砂，级配良好的中砂，细度模数2．4。
减水剂：木质素磺酸钙，掺量为水泥质量的
0．1％～0．7％。
超长复合型纤维：长54mm，灰色，单丝／网状双
纤维系统，天然异分子聚合物／聚丙烯，相对密度
0．91，吸水性0，抗酸(碱)性优，抗拉强度620～758MPa。
1．2 纤维掺加工艺
将超长复合型纤维与水泥、砂、碎石等同时加
入强制式拌和设备搅拌，搅拌lmin，之后加入水、减
水剂等再拌和2rain，达到拌和均匀。
1．3 试件制作与养护
本试验混凝土试件尺寸为150mmx150mmx150
mm的立方体和150minx150mm~550mm的小梁，分
别配作素混凝土及纤维混凝土试件，试件经振动成
型24h后脱模，标养至28d，测定其抗压强度和抗折
强度。
1．4 抗折与抗压强度试验方法
抗折强度试验以150mmx150mmx550mm的小
梁为标准试件，在标准养护条件下达到28d龄期
后，在万能试验机上以0．05-0．08MPa／s的速度加荷，
以净跨450mm、双支点荷载作用下两支点之间的弯