风积沙混凝土的基本力学性能试验研究
包建强 ，邢永明 ，刘 霖。
(1．内蒙古工业大学理学院，呼和浩特010051；2．呼和浩特职业学院建筑工程学院，010051；
3．内蒙古工业大学土木工程学院，呼和浩特010051)
摘要：用风积沙按一定的比例(质量比为0、10％、30％、50％、70％、90％)替代相同质量河砂，经过配合比设计，制
成风积沙混凝土，测定其和易性；然后再制作成不同尺寸立方体、棱柱体试件，测定其抗压强度和劈裂抗拉强度，确
定风积沙最佳替代比例。试验结果表明，当风积沙替代比例为30％时，风积沙混凝土的和易性良好，能够满足施工要
求，不同尺寸试件的抗压强度值和抗拉强度值都达到最大值。进一步分析试验结果．建立了风积沙混凝土不同尺寸
立方体抗压强度之间的数学关系、轴心抗压强度和标准立方体抗压强度的数学关系以及抗拉强度和标准立方体抗
压强度之间的数学关系，研究结果为风积沙混凝土的设计和应用提供一定的理论依据。
关键词：风积沙；混凝土；和易性；力学性能
Abstract：Through the design of mixture ratio，to make up the aeoliafi sand concrete，river sand is replaced with the
same quality aeolian sand according to certain proportion (mass ratio is 0，10％，30％，50％，70％，90％)，its workability is
determined．And then groups of cubes with different dimensions and prism specimens are prepared．The compressive
strength and tensile strength are determ ined．The best replacement ratio of aeolian sand is determ ined．The test results
show that when the replacement ratio of the aeolian sand is 30％，its workability is best and the compressive strength and
tensile strength of different size specimens are largest．Further analyzing test results，the mathematical relationship of the
aeolian sand concrete is set up between the cube compressive strength of different sizes，between axial compressive
strength and standard cube compressive strength and between tensile strength and standard cube compressive strength．，I’h。
results of the study provide certain theoretical basis for the design and application of the aeolian sand concrete．
Key words：Aeolian sand；Concrete；Workability；Mechanical properties
中图分类号：TU528．01 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2015)11一O8—04
0 前言
随着国内各种基础建设投资力度的不断加大
和城市化进程的迅速发展，作为主要建筑材料之一
的混凝土被大量应用于工程中。砂的需求量也13益
增加。然而，如果都使用天然砂，势必会因天然砂的
过度开采而使农田、河道遭受到严重破坏．使土地
沙化，破坏生态环境；另一方面，我国沙漠的总面积
约63．7万km ，占全国陆地的6．8％左右。有大量的
风积沙，主要分布在西部的新疆、甘肃、内蒙古、宁
夏及青海等省区l1l。目前，国内外针对风积沙的应用
研究，主要是将风积沙作为筑路材料和渠道换垫材
料【2J，也有一些学者将风积沙掺入水泥砂浆中，研究
其流动性和强度特性，作为普通混凝土的组成材料
来研究相对较少[ 。
本文用风积沙按一定比例(质量比为0、10％ 、
30％、50％ 、70％、90％)替代相同质量河砂，经过配合
基金项目：国家自然科学基金项目(11362006)。
一8 一
比设计．制成风积沙混凝土，测定其和易性；然后再
制作成不同尺寸立方体、棱柱体试件，测定其抗压
强度和劈裂抗拉强度，确定风积沙的最佳替代比
例。并且建立了风积沙混凝土的不同尺寸立方体抗
压强度之间的数学关系、立方体抗压强度和轴心抗
压强度的关系以及抗压强度和抗拉强度之间的数
学关系，研究结果可为风积沙混凝土的设计和应用
提供一定的参考。如果能把风积沙混凝土大量应用
于实际工程中。既可以节约河砂等不可再生资源的
开采，又能充分利用风积沙，减少风积沙对环境的
污染。
1 试验方案
1．1 试验材料
本试验采用的水泥为P·0 42．5级普通硅酸盐
水泥，水泥的比表面积≥300m2／kg；初凝时间≥
45min。终凝时间≤600min：该水泥的3d抗压强度为
23．6MPa，28d抗压强度为45．9MPa。粗骨料为碎石，
颗粒级配良好，最大粒径为31．5mm，表观密度

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