前言：本站為你精心整理了混凝土性能論文：混凝土性能實(shí)驗(yàn)探究范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

本文作者：陳冠馮凱強(qiáng)作者單位：溫州大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院

再生骨料混凝土抗硫酸鹽腐蝕和抗碳化能力的正交試驗(yàn)

我組采用再生混凝土的實(shí)心試件進(jìn)行各類(lèi)實(shí)驗(yàn)。正交試驗(yàn)是采用正交設(shè)計(jì)方法處理多因素的試驗(yàn)，利用規(guī)格化的正交表，對(duì)選定的因素合理安排的試驗(yàn)，只需做多組的試驗(yàn)，就能獲得較多信息，得出正確的結(jié)論并且獲得較好的試驗(yàn)效果。因此，我組研究以普通混凝土理論配合比為基礎(chǔ)，選定水灰比、粗骨料大粒徑16～19，粗骨料中粒徑9．5～16，砂率4個(gè)因素，采用正交試驗(yàn)方法分別進(jìn)行以抗硫酸鹽腐蝕后的強(qiáng)度和抗碳化深度為最終的考核指標(biāo)，尋求最佳試驗(yàn)方案，為再生骨料混凝土的實(shí)際應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù)［3］。

1原材料組成及各原料特性

1)粗骨料。試驗(yàn)所采用的粗骨料采用廢舊25混凝土破碎，經(jīng)過(guò)篩分析粒徑分為16mm～19mm，9mm～16mm，4．75mm～9mm三種，其主要物理性能指標(biāo)見(jiàn)表1。3)水泥。采用浙江虎山生產(chǎn)的425普通硅酸鹽水泥，其性能指標(biāo)實(shí)測(cè)28d抗壓強(qiáng)度51MPa。

2試驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)方法

1)抗碳化實(shí)驗(yàn)。混凝土抗碳化能力是其耐久性的一個(gè)重要性指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碳化實(shí)驗(yàn)方法步驟及參數(shù)是我國(guó)目前有關(guān)單位最常用的。方法適用于測(cè)定在一定濃度的CO2氣體介質(zhì)中混凝土試件的碳化程度?；炷猎诟鲗?shí)驗(yàn)齡期時(shí)的平均碳化深度應(yīng)按公式計(jì)算。以3個(gè)試件碳化28d的碳化深度平均值作為該組試件的碳化值的結(jié)果。處理時(shí)繪制碳化時(shí)間與碳化深度的關(guān)系曲線［4］。實(shí)驗(yàn)試件規(guī)格:100mm×100mm×300mm，每組試件3塊。成型后，空氣中帶膜養(yǎng)護(hù)(24±2)h，編號(hào)。拆模后移至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，試件宜在28d齡期時(shí)，然后在60℃烘箱內(nèi)烘干48h，再進(jìn)行表面密封。密封材料用加熱的石蠟，預(yù)留一個(gè)或相對(duì)兩個(gè)側(cè)面暴露在空氣中，在暴露面畫(huà)10mm等距平行線，作為預(yù)定碳化深度的測(cè)點(diǎn)?？刂铺蓟?20±2)℃之間，相對(duì)濕度(70±5)%之間，CO2(20±3)%之間。當(dāng)碳化期達(dá)3d，7d，14d，28d時(shí)取出破型并測(cè)定碳化深度。在壓力試驗(yàn)機(jī)上的劈裂法或干鋸法從試件的一端開(kāi)始。每次破型厚度為試件寬度的一半(50mm左右)。隨即噴(或滴上)1%的酚酞酒精溶液，30s后，按照已畫(huà)好的10mm的等分線測(cè)量，精確0．5mm［5］。

2)硫酸鹽腐蝕?；炷猎诹蛩猁}環(huán)境中，同時(shí)干濕循環(huán)條件在實(shí)際環(huán)境經(jīng)常遇到硫酸鹽侵蝕，在耦合干濕循環(huán)條件下對(duì)混凝土的損傷速度較快。本方法適用于測(cè)定混凝土試件在干濕交替環(huán)境中，達(dá)到一定的干濕循環(huán)次數(shù)后，以抗壓試驗(yàn)達(dá)到的抗壓強(qiáng)度作為抗硫酸鹽腐蝕的性能指標(biāo)。試件澆筑規(guī)格采用100×100×100的立方體試模。澆筑成型在空氣中帶膜養(yǎng)護(hù)(24±2)h，實(shí)驗(yàn)前2天將干濕循環(huán)試件取出，擦干試件表面的水分，放入烘箱(80±5)℃，時(shí)間為48h。干濕循環(huán)過(guò)程:系統(tǒng)向試驗(yàn)箱注入5%的硫酸鈉溶液，30min內(nèi)注滿，液面高度超過(guò)上層試件頂面20mm以上，浸泡過(guò)程保持為(15±0．5)h，浸泡結(jié)束后，系統(tǒng)立即將溶液排空，排空后，對(duì)試件風(fēng)干處理30min，開(kāi)始對(duì)試件烘干加熱。系統(tǒng)在30min內(nèi)將箱內(nèi)溫度升至80℃，烘干過(guò)程溫度保持在(80±5)℃。從開(kāi)始到開(kāi)始冷卻的時(shí)間為6h，烘干結(jié)束，開(kāi)始冷卻。系統(tǒng)向試驗(yàn)箱內(nèi)注入5%硫酸鈉溶液，進(jìn)入下個(gè)干濕循環(huán)。每個(gè)循環(huán)時(shí)間在(20±2)h之間。每隔15個(gè)干濕循環(huán)，應(yīng)檢查一個(gè)溶液pH值。pH維持6～8之間。當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表循環(huán)次數(shù)后，停止實(shí)驗(yàn)，在取出干濕循環(huán)試件，觀察并且記錄表面破損情況。同時(shí)將對(duì)比時(shí)間從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室取出，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(國(guó)標(biāo)GB/T50081)［6］。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

考慮把水灰比、粗骨料大粒徑16mm～19mm，粗骨料中粒徑9．5mm～16mm，砂率摻入量和各比例作為因素考慮。其中，水灰比取0．4，0．5，0．6三個(gè)水平;粗骨料大粒徑16mm～19mm摻入比占總粗骨料取30%，40%，50%三個(gè)水平;粗骨料中粒徑9．5mm～16mm摻入比占總粗骨料也取30%，40%，50%三個(gè)水平;則粗骨料小粒徑4．75mm～9mm摻入量由前兩項(xiàng)可知，砂率取30%，35%，40%三個(gè)水平。根據(jù)試驗(yàn)因素及水平個(gè)數(shù)，選取正交表L9(34)來(lái)安排試驗(yàn)。

1再生混凝土抗硫酸鹽腐蝕分析

L9(34)試驗(yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析見(jiàn)表4。基于測(cè)試結(jié)果，運(yùn)用極差分析，A水灰比，B粗骨料粒徑16mm～19mm，C粗骨料粒徑9．5mm～16mm，D砂率，由表2分析可知對(duì)28d硫酸鹽腐蝕后實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度的影響順序?yàn)?水灰比＞砂率＞粒徑9．5mm～16mm＞粒徑16mm～19mm，即粗水灰比影響最大，砂率次之，粗骨料大粒徑9．5mm～16mm較小，粗骨料大粒徑16mm～19mm最小。此時(shí)的最優(yōu)配比組合為A1B2C1D1。

2再生混凝土抗碳化分析

試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后，混凝土水灰比與碳化深度的關(guān)系從圖2中可以看出，碳化深度隨著水灰比的增大而增大。例如，水灰比為0．4時(shí)，碳化28d混凝土的碳化深度為16mm，而水灰比為0．6時(shí)，碳化28d混凝土的碳化深度為30mm，混凝土碳化深度增大2倍左右。