混凝土配合比設(shè)計案例報告5300字

11.1試驗原材料 1 1 21.1.3纖維 2 2 3 4 5 6 7 7 7 8試驗使用P.O41.5普通硅酸鹽水泥，表觀密度為3150kg/m3,比表面積為352m2/kg;粉煤灰等級為Ⅱ級，其表觀密度為2300kg/m3,比表面積為442m2/kg。膠凝材料的主要化學(xué)成分含量如表2-1所示，其中水泥滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥(GB175-2020)》的要求，粉煤灰滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2017)》的要求。表2-1膠凝材料化學(xué)成分(wt%)水泥1.1.2粗骨料骨料類型吸水率/%1.1.3纖維纖維類型抗拉強度聚丙烯粗纖維71.1.4其他材料減水率為30%。凝材料取為390kg/m3,水膠比定為0.42;因試驗用砂為細(xì)砂，為使拌制的混凝每組配合比中以30%的粉煤灰等質(zhì)量取代水泥斷裂試驗考慮了再生粗骨料取代率、聚丙烯粗纖維體積摻積摻量3個影響因素。再生粗骨料取代率設(shè)置了0%、50%和100%三個水平，由表2-2粗骨料的物理性能可知，RA與NA的表觀密度相近，因此，在計算不同再生粗骨料取代率的混凝土配合比時，可以將RA以等質(zhì)量取代NA的方式摻入聚丙烯粗纖維在較低摻量下對混凝土的增強作用不明顯，現(xiàn)有的研究中約0.65%)以上，且當(dāng)纖維質(zhì)量摻量為13kg/m3(體積摻量約為1.4%)時，纖維對混影響，最終選定聚丙烯粗纖維體積摻量為0.5%、1.0%、1.5%。包裹的水是以自由水的形式存在，當(dāng)PVA纖維混凝土振搗時，纖維表面的水分終選定PVA纖維摻量為0.1%、0.2%、0.3%。綜上，斷裂試驗共設(shè)計9組配合比，其中，素混凝土試件3組、聚丙烯粗纖表2-4所示。 試驗組配合比(kg/m3)砂水000000000(00表示再生粗骨料取代率為100%、聚丙烯粗纖維體積摻量為Y%的再生混凝土試件組；RC100-PVAY表示再生粗骨料取代率為100%、聚乙烯醇纖維體積摻量為Y%的再生混凝土試件組，余同。為了避免纖維再生混凝土在攪拌過程中發(fā)生團聚現(xiàn)象，試驗采用干拌法拌制混凝土，攪拌流程如圖2-3所示。試驗根據(jù)國標(biāo)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081-2016)》的要求，對混凝土立方體試塊分別進行7d和28d齡期的抗壓強度和劈裂抗拉強度的測定，試驗結(jié)果見表2-5。根據(jù)表2-5中各試驗組所測定的結(jié)果，分析再生粗骨料取代率、聚丙烯粗纖維體積摻量及PVA纖維體積摻量對再生混凝土立方體抗壓強度和劈裂抗拉強度的影響。本文中，若無特別說明混凝土強度的齡期，均指28d齡期?；炷粱玖W(xué)性能抗壓強度(MPa)劈裂抗拉強度(MPa)不同RA取代率下，混凝土7d和28d齡期的基本力學(xué)性能如圖2-4所示。7d抗壓強度有所下降，但28d抗壓強度略有提高；而RC100不同齡期的抗壓強度均高于RC50。這是因為：混凝土的抗壓強度主要取決于骨料、基體的強度以體的強度得到一定的提升?；炷恋拿軐嵆潭瓤山柚鶧inger-Funk緊密堆積模型viil來解釋，該模型在經(jīng)典的連續(xù)顆粒尺寸堆積與分布理論方程Andreessen方程顆粒粒徑，n為分布系數(shù)。其中，n值較小時(n<0.25)適用于混凝土中細(xì)骨料較多的情況，n值比較大時(n>0.5)適用于粒徑級配較大的情況X]lxi]。再生粗骨料取代率下粗骨料顆粒級配曲線和Dinger-Funk緊密堆積理論方程之間差分別為0.397、0.392、0.387,表明再生粗骨料取代率越高，骨料堆積越緊密。由試驗結(jié)果可知：聚丙烯粗纖維的摻入提高了RC100的立方體抗壓強度，1.5%時，PPFRC的7d抗壓強度較RC100分別提高了13.79%、14.97%、5.45%,28d抗壓強度較RC100分別提高了4.81%、8.67%、7.79%。聚丙烯粗纖維的摻入顯著提高了RC100的劈裂抗拉強度。再生混凝土開裂分別提高了44.73%、44.41%、65.5%,28d劈裂抗拉強度較RC100分別提高了不同聚乙烯醇纖維體積摻量下，PVAFRC的基本力學(xué)性能如圖2-7所示。的結(jié)果相似。當(dāng)纖維摻量為0.1%、0.2%、0.3%時，PVAFRC試塊的7d抗壓強度較RC100分別降低了14.25%、9.98%、16.19%,28d抗壓強度較RC100分別降低了11.71%、7.56%、9.56%。PVA纖維的摻入可提高RC100試塊的劈裂抗拉強度，當(dāng)纖維體積摻量達到27.48%,28d劈裂抗拉強度分別提高了0.88%、14.88%、11.60%。1.4斷裂試驗方法及試驗裝置1.4.1常用試驗方法稱I型裂縫。研究表明，在復(fù)合受力狀態(tài)下，實際裂縫的斷裂特性可用張開型裂混凝土斷裂試驗方法主要有：(1)楔入劈拉法：通過傳力裝置將試驗機施加質(zhì)量問題會引起實驗中受力偏心而產(chǎn)生附加彎矩，使試驗結(jié)果會有所偏差。(2)三點彎曲梁法：是由RILEM混凝土斷裂委員會所推薦的[xvJ,具有明確的斷裂參泛的一種混凝土斷裂參數(shù)測試方法。因此，本文選取三點彎曲梁法作為斷裂試出的混凝土雙K斷裂參數(shù)沒有明顯的尺寸效應(yīng)。為了便于實驗室研究，本文將三點彎曲梁試件的高度h取為200mm,試件厚度t取為h/2,即t=100mm?？紤]到制作成跨高比為4的標(biāo)準(zhǔn)試件，其跨度會超出實驗室疲勞試驗機的安全范圍，因此，試驗將三點彎曲梁試件的長度L設(shè)計為750mm。則斷裂試件是尺寸為L×h×t=750mm×200mm×100mm、凈跨S為600mm、跨高比為3的非標(biāo)準(zhǔn)三點彎曲梁試件；其預(yù)制裂縫長度ao=80mm,初始縫高比為ao/h=0.4。三點彎曲梁每試驗組澆筑5根三點彎曲梁斷裂試件進行試驗，以保證每組至少有3根試件的試驗結(jié)果有效，試驗結(jié)果取其平均值。同期澆筑12個標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，用于7d齡期和28d齡期抗壓強度及劈裂抗拉強度的測試。斷裂試件采用鋼模成型，以保面成膜后(成膜時間至少20min)才可加入混凝土拌合物?；炷涟韬衔锶肽３尚?~6h后將預(yù)埋鋼片拔出，1d后對試件進行脫模，并將其置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下養(yǎng)護至28d齡期。試驗前1d,將試件取出至自然環(huán)境風(fēng)干。斷裂試驗所用加載裝置為250kN的MTS疲勞性能試驗機，如圖2-9a所示，制對斷裂試件進行加載，加載速率設(shè)置為0.0005mm/s。正式加載前以100N的荷通過MTS疲勞性能試驗機的內(nèi)置傳感器采集試驗加載過程中的荷載及跨中豎向過8通道IMC動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀(見圖2-11)采集電阻應(yīng)變片測區(qū)的實時應(yīng)變；DIC采集設(shè)備是通過高精度攝像頭(見圖2-9b)采集記錄三點彎曲梁試件觀測面散斑[2]中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T25176-2010.混凝土用再生粗骨料[S].中國標(biāo)[3]王健，孟秦倩.再生混凝土基本性能的試驗研究[J].水利與建筑工程學(xué)報，2004(02):46-49.[4]張順.全再生混凝土高性能化及再循環(huán)研究[[5]邵運達，李建輝，郭鴻.聚丙烯粗合成纖維混凝土力學(xué)性能及其增強機理研究[J].混凝[6]NoushiniA,VessalasK,ArabianG,etal.DryingConcreteIncorporatinEngineering,2014,2014(2014):355-365.[7]寧逢偉，陳波，張豐，等.PVA纖維摻量對水工混凝土抗裂性能的影響[J].水利水電技術(shù)，2017,48(2):124-129.[8]BrouwersHJH.TheroleofnanotechnologyforthedevelopmentACISpecialPublication,2008,254:69-91.[9]HEYebang,Sawulet·BEKEY,LIUJi.StudyonmixproportioconcretebasedonDinger-Funkequation[J].Concrete,2018(04):145-150.[10]HüskenG,BrouwersHJH.Anewtheoreticalandexperimentalstudy[J].CementandCon[11]BrouwersHJH,RadixHJ.Self-cCementandConcreteResearch,2005,35(11):2116-2136.[12]朋改非，黃艷竹，張九峰.骨料缺陷對再生混凝土力學(xué)性能的影響[J].建筑材料學(xué)報，2012,15(1):80-84.[13]孫冰，肖茁良，陳露輝，李一鳴，蒲華喬.再生混凝土力學(xué)性能研究進展[J].硅酸鹽通[14]肖建莊，雷斌，袁飚.不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉強度分布特征[J].建筑材料學(xué)[15]Netanswer.FMC1Determinationofthe