自然煤矸石輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)

摘要：為改善混凝土的自重較大的問題并提高其韌性、抗裂性和耐久性，在理論研究的基礎(chǔ)上，提出一套聚丙烯纖維自燃煤矸石輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用此方法得出混凝土的配合比，及聚丙烯纖維輕骨料混凝土的抗壓、抗折、劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為其在今后的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自燃煤矸石；均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)；配合比；強(qiáng)度

0引言

混凝土自從問世以來，減輕自重、提高韌性、抗裂性和耐久性一直是對其改性的課題，聚丙烯纖維混凝土為改善韌性、提高抗裂性和耐久性開辟了道路，而輕骨料混凝土則解決了其自重大的課題。聚丙烯纖維和輕骨料“復(fù)合”能彌補(bǔ)普通混凝土材質(zhì)本身帶來的本質(zhì)上的缺點(diǎn)是通過二者取長補(bǔ)短，在不同層次和受荷階段發(fā)揮“混雜效應(yīng)”來改善混凝土性能。為了掌握這種新型材料的主要特征和力學(xué)性能，本文進(jìn)行了聚丙烯纖維輕骨料混凝土的配合比設(shè)計(jì)研究，得到有意義的結(jié)論。

1試驗(yàn)用原材料

采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法安排試驗(yàn)，在確定每種影響因素的變化范圍的前提下進(jìn)行試驗(yàn)。采用的原材料主要有：

（1）水泥河北省唐山冀東水泥廠生產(chǎn)的盾石牌42.5普通硅酸鹽水泥(P.O)其主要指標(biāo)見表1。

（2）砂子阜新市他本鎮(zhèn)他本河中砂，細(xì)度模數(shù)為2.98，堆積密度為1550kg/m³，級配合格。（3）聚丙烯纖維江蘇省射陽縣強(qiáng)力纖維有限公司生產(chǎn)的聚丙烯纖維，見表2。（4）外加劑上海花王化學(xué)有限公司生產(chǎn)的“邁地150”早強(qiáng)高效純萘系減水劑。（5）水自來水，符合規(guī)范對水質(zhì)的要求。即《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-89）的規(guī)定。（6）煤矸石煤矸石是在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低，并具有一定強(qiáng)度的巖石，見表3、4。

2影響因素的變化范圍的確定

試驗(yàn)選用水泥范圍為490～535kg/m³。試驗(yàn)研究的用水范圍為165～210kg/m³。砂率：用密實(shí)狀態(tài)的體積砂率，選用范圍為36%～45%。在保證纖維總量不變的情況下，取Y型和圓型聚丙烯纖維總含量的范圍為0.0～0.9kg/m³(試圖通過摻不同摻量不同截面纖維，達(dá)到增強(qiáng)﹑增韌的目的)。外加劑：摻量范圍為1.0～2.0kg/m³。

3結(jié)論

表5、6試驗(yàn)證明，提出的聚丙烯纖維輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)方法可行。用該方法成功配制出28d抗壓強(qiáng)度為49MPa，劈裂抗拉強(qiáng)度3.21MPa，抗折強(qiáng)度為6.17MPa的聚丙烯纖維輕骨料混凝土。

一般普通混凝土7d的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到28d抗壓強(qiáng)度的80%～95%，而本文的聚丙烯纖維輕骨料混凝土，可證明7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到28d抗壓強(qiáng)度的70%～85%?？紤]的因素比較多，為減少試驗(yàn)次數(shù)，試驗(yàn)選用的均勻設(shè)計(jì)表S=5，均勻度偏差D=0.2414。

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