輕骨料對機制砂自密實混凝土性能影響研究.pdf

1、本文通過改進的固定砂石體積法初步得出機制砂自密實混凝土配合比，并經(jīng)過正交試驗設(shè)計進一步優(yōu)化得到工作性能、力學性能滿足要求的配合比方案。在此基礎(chǔ)上通過工作性能、力學性能、耐久性能測試輕骨料的摻入對機制砂自密實混凝土綜合性能的影響，最后利用ANSYS數(shù)值模擬軟件從細觀層面模擬輕骨料的不同替換量對機制砂自密實混凝土力學性能的影響，并與試驗結(jié)果相互印證，得出結(jié)論如下:
　　(1)在基準配合比基礎(chǔ)上，選取機制砂細度模數(shù)、機制砂MB值、石粉含

2、量、砂率、膠凝材料用量、水膠比、外加劑用量作為正交試驗設(shè)計的關(guān)鍵因素。采用三水平七因素正交設(shè)計表，測試上述關(guān)鍵因素對機制砂自密實混凝土工作性能和力學性能的影響。對基準配合比內(nèi)各材料用量進一步修正，得到最優(yōu)配合比為:水泥:420kg/m3、粉煤灰:140kg/m3、機制砂:800kg/m3、碎石:900kg/m3、水:180kg/m3、外加劑:7.84kg/m3。
　　(2)以優(yōu)化后的機制砂自密實混凝土配合比作為基準配合比，試驗0％

3、、30％、60％、100％輕骨料高強頁巖陶粒替換普通碎石骨料后對機制砂自密實混凝土工作性能、力學性能、耐久性能的影響。試驗結(jié)果表明:
　　1)隨著輕骨料替換量的逐漸增加，機制砂自密實混凝土的抗壓強度逐漸下降。但比強度倌要遠大于機制砂碎石骨料自密實混凝土;結(jié)構(gòu)效率優(yōu)于碎石機制砂自密實混凝土，在30％～60％替換量時，在機制砂自密實混凝土各項力學性能損失不大的情況下，工作性能得到明顯改善。
　　2)在混凝土中摻入輕骨料，由于輕骨

4、料的微泵作用，其會改善硬化混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高機制砂自密實混凝土的耐久性能。當輕骨料替換量達到60％直至100％，輕骨料的不利影響就會顯現(xiàn)出來，其疏松多孔，與漿體結(jié)合緊密程度較碎石骨料有所不如，因此其抗?jié)B等耐久性能會較之于普通碎石骨料呈下降趨勢。
　　(3)通過ANSYS建立二維混凝土隨機骨料模型，模擬不同輕骨料替換量機制砂自密實混凝土立方體抗壓試驗，抗拉試驗、抗折試驗，結(jié)果如下:
　　1)得到不同輕骨料替換量機制砂自