高强粉煤灰陶粒混凝土配合比设计及性能研究

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发布时间：2021-09-14

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高强粉煤灰陶粒混凝土配合比设计及性能研究
李瑞，王德志，孟云芳
(宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川750021)
摘要：高强粉煤灰陶粒混凝土具有密度小、抗压强度高等优点，但是由于脆性过大，限制了其在工程中的应用。为了解决这个问
题，试验采用正交设计方法，对试验结果进行极差、方差分析得出了最优配合比。在最优配合比的基础上掺入不同量的钢纤维，研究
钢纤维对高强粉煤灰陶粒混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度力学性能的影响。结果表明钢纤维的掺入能够明显提高粉煤
灰陶粒混凝土的拉压比，改善高强粉煤灰陶粒混凝土的脆性。
关键词：粉煤灰陶粒混凝土；正交试验；抗压强度；抗折强度；劈裂抗拉强度
中图分类号： TU528．062 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)l2—0111一O4
Experimental study on the mixture ratio design and performance of high strength fly ash ceramsite concrete
L!Rui，WANGDezhi，M ENG Yunfang
(School ofCivilEngineering andWaterConservancy，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China)
Abstract： Hi【gh strength fly ash ceramsite concrete has the advantages of low density，hi compressive strength，but the brialeness is
too large，limiting its application in engineering．In order to solve this problem，the orthogonal design method used in this test，range an d
variance analysis of the test results show that the optimal mix ratio．In the optimal mixture ratio based on the incorporation of steel fibers
with different amounts of，study on the effect of steel fiber on the compressive strength，high strength fly ash ceramsite concrete flexura1
strength，splitting strength and mechanical properties oftensile strength．The results show that steel fiber Can obviously improve the tension
compression ratio of fly ash ceramisite concrete，improve the strength of fly ash ceramsite concrete brittleness．
Key words： fly ash ceramsite concrete；orthogonal test；compressive strength；flexural strength；splitting tensile strength
粉煤灰陶粒混凝土是用粉煤灰陶粒替代普通粗骨
料，配制而成的一种表观密度小于1 950 kg／m3的高性能
混凝土⋯。由=F粉煤灰陶粒内部具有独特的孔隙结构，使
得配制出的混凝土与普通}昆凝土相比具有密度小、抗压
强度高、保温效果好等独特优点，是一种在结构工程应
用中具有广阔前景的新型建筑材料_2]。但是粉煤灰陶粒
混凝土作为一种脆性材料，拉压比要小于相同等级的普
通混凝土，且随着抗压强度的提高，其脆性问题明显影
响了其在大型结构工程中的应用p 。为了解决这一问题，
工程中通常在混凝土中掺人乱向分布的短钢纤维，这些
乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝
的扩展及宏见裂缝的形成，显著改善了混凝土的抗拉、抗
弯、抗冲击及抗疲劳性能[7- ]。目前国内对钢纤维增强高
强粉煤灰陶粒混凝土的研究还比较少，本试验按照正交
试验设计方法进行了大量试验，对试验结果进行极差、方
差分析得出了最优配合比。在最优配合比的基础上，配制
收稿日期：2014—06—30
基金项目：国家自然科学基金(51368049)
不同钢纤维体积掺量的高强粉煤灰陶粒混凝土，并对混凝
土的基本力学性能进行试验，为今后在工程中大范围应用
提供参考。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
水泥：宁夏赛马实业股份有限公司的赛马牌早强硅酸
盐水泥(P·0 42．5R级)，符合国家标准GB／T l346一l999；
粉煤灰：西夏热电厂的I级，符合国家标准GB／T 1596--2005。
轻骨料：宁夏宁东粉煤灰陶粒，具体性能指标见表1。机
制砂：镇北堡中砂，细度模数2．78、含泥量2．1％、松散堆积
密度1 557；减水剂：高效聚羧酸减水剂，减水率25％；
水：饮用自来水。钢纤维几何参数：长度为32 mm，直径为
0．64 mm，长径比为50。