隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求越來(lái)越高，近年來(lái)高層建筑和大跨橋梁拔地而起，建筑新技術(shù)對(duì)建筑材料的要求也越來(lái)越高，對(duì)于高層建筑和大跨橋梁技術(shù)來(lái)說(shuō)，高性能輕質(zhì)混凝土材料的配制是實(shí)現(xiàn)建筑技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。混凝土的抗?jié)B性是混凝土耐久性的重要標(biāo)志，是建筑結(jié)構(gòu)對(duì)外界有害物質(zhì)的第一道防線，提高輕質(zhì)混凝土的抗?jié)B性是非常有必要的。

　　摘要：為了提高輕集料混凝土的抗?jié)B性，文章提出了四種改善輕集料混凝土抗?jié)B性的方法。首先針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中原材料的性質(zhì)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行輕骨料配合比設(shè)計(jì)，采用NEL法對(duì)輕骨料混凝土及改善設(shè)計(jì)混凝土氯離子滲透系數(shù)進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明，10%粉煤灰+5%硅灰+5%沸石粉取代水泥最能改善輕質(zhì)混凝土的抗?jié)B性能。

　　關(guān)鍵詞：輕集料混凝土,耐久性,抗?jié)B性,NEL法,改善工藝

　　已有研究表明，在輕集料混凝土中摻入一定量超細(xì)活性摻合料能大大改善混凝土中陶粒與水泥石的界面結(jié)構(gòu)，同時(shí)，用輕集料配制混凝土?xí)r，在熔體材料的外圍會(huì)形成一層防護(hù)外殼，能阻止水分進(jìn)入輕集料內(nèi)部，從而使輕集料的吸水作用不至于很大。本文通過(guò)改變外摻劑摻入的工藝，對(duì)輕質(zhì)混凝土抗?jié)B性的改善工藝進(jìn)行研究。

　　1原材料性質(zhì)及配合比設(shè)計(jì)

　　1.1原材料性質(zhì)

　　①輕骨料。本文采用碎石形陶粒進(jìn)行輕骨料混凝土抗?jié)B性研究，其技術(shù)性質(zhì)如表1所示。

　　②砂。本實(shí)驗(yàn)選用松花江中砂，測(cè)得細(xì)度模數(shù)為2.7，屬中砂；含水率為2.15%，含泥量為2.4%，堆積密度為1470kg/m3。

　　③水泥。采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。其細(xì)度為4%，初凝時(shí)間3h15min，終凝時(shí)間5h20min，體積安定性合格，3d抗壓強(qiáng)度24.7MPa，28d抗壓強(qiáng)度50.8MPa。

　　④外摻劑。本文采用的外摻劑包括：粉煤灰、硅灰、沸石粉、UNF-5減水劑和引氣劑。

　　1.2配合比設(shè)計(jì)

　　本實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交法來(lái)確定最佳配合比，本實(shí)驗(yàn)中基準(zhǔn)配合比主要考慮的因素為水泥用量、水灰比、外加劑和砂率四個(gè)因素，采用L9（34）表確定三個(gè)水平，列表如表2，九組正交試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

　　7d抗壓強(qiáng)度的極差分析結(jié)果見(jiàn)表4。根據(jù)極差分析結(jié)果，對(duì)混凝土7d抗壓強(qiáng)度影響因素大小依次為水灰比，，水泥用量砂率，外加劑。對(duì)各因素比較，采用第7組配合比作本實(shí)驗(yàn)的基準(zhǔn)配合比。

　　2滲透性試驗(yàn)

　　2.1試驗(yàn)方法

　　本文采用NEL法測(cè)定輕骨料混凝土的滲透性，它是將待測(cè)的混凝土切成一定厚度的試片，先進(jìn)行真空飽鹽，測(cè)量飽鹽試樣的電導(dǎo)率，然后用Nernst-Einstein方程計(jì)算出混凝土中的氯離子擴(kuò)散系數(shù)。利用氯離子擴(kuò)散系數(shù)評(píng)價(jià)混凝土的滲透性。NEL法評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)氯離子擴(kuò)散系數(shù)（R）進(jìn)行了相應(yīng)規(guī)定，當(dāng)R<5×10-14m2/s，混凝土的滲透性可忽略；當(dāng)52.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　本文采用單摻粉煤灰、復(fù)摻外摻劑、硅灰包裹陶粒、水泥粉煤灰包裹陶粒進(jìn)行對(duì)比分析，安排如下：

　　{1}單摻粉煤灰。采用20%的粉煤灰取代水泥，試驗(yàn)編號(hào)為D1。

　　{2}復(fù)摻外加劑。采用10%粉煤灰+10%硅灰取代水泥，試驗(yàn)編號(hào)為F1；采用10%粉煤灰+5%硅灰+5%沸石粉取代水泥，試驗(yàn)編號(hào)為F2；采用10%粉煤灰+10%沸石粉取代水泥，試驗(yàn)編號(hào)為F3。

　　{3}硅灰包裹陶粒。粉煤灰摻量為10%，硅灰總量為10%，其中硅灰包裹情況為：10%硅灰包裹陶粒，試驗(yàn)編號(hào)為：G1。

　　{4}水泥粉煤灰包裹陶粒。用部分粉煤灰和水泥包裹陶粒，其中粉煤灰的取代率為20%，試驗(yàn)編號(hào)為S1。

　　2.3試驗(yàn)結(jié)果

　　不同處理輕骨料混凝土的滲透性和強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

　　從表5可以看出：

　　①經(jīng)過(guò)處理后，輕骨料混凝土的坍落度變小，28d抗壓強(qiáng)度增大，28d氯離子滲透系數(shù)均變小，但參照表7可知，該輕骨料混凝土的滲透性均很小，F(xiàn)1、F2和F3滲透性達(dá)到可忽略狀態(tài)。

　　②D1與1比較表明，混凝土中用20%的粉煤灰取代了等量水泥，改善了細(xì)集料的級(jí)配，粉煤灰的火山灰性質(zhì)和微集料效應(yīng)是混凝土的界面結(jié)構(gòu)更加致密均勻，也使混凝土的滲透性得到改善。

　　③F1、F2和F3與1和D1比較表明，復(fù)摻摻合料改善了摻合料的級(jí)配，故復(fù)摻比單摻效果好。這是因?yàn)檩p集料混凝土的界面結(jié)構(gòu)比較好。

　　④G1與1比較表明，硅灰包裹陶瓷顆粒，對(duì)混凝土的抗?jié)B性具有較好的改善作用。

　　⑤S1的滲透系數(shù)說(shuō)明，相比之下，水泥粉煤灰包裹陶瓷顆粒對(duì)混凝土抗?jié)B性的改善效果最差。

　　3結(jié)論

　　通過(guò)對(duì)輕骨料混凝土進(jìn)行正交配比設(shè)計(jì)，并對(duì)該設(shè)計(jì)下輕骨料混凝土的滲透性進(jìn)行改善試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：

　　①輕骨料混凝土正交配比試驗(yàn)結(jié)果表明，7d抗壓強(qiáng)度影響因素大小依次為水灰比，水泥用量砂率，外加劑。

　　②單摻粉煤灰、復(fù)摻外摻劑、硅灰包裹陶粒、水泥粉煤灰包裹陶粒，四種方法對(duì)輕骨料混凝土28d抗壓強(qiáng)度、28d氯離子滲透性均有改善作用。

　　③采用復(fù)摻外加劑的方法對(duì)輕骨料混凝土的抗?jié)B性影響最為顯著，其中采用10%粉煤灰+5%硅灰+5%沸石粉取代水泥改善效果最好。

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