泵送普通混凝土配合比优化研究

【摘要】针对银川市及周边常用强度等级的泵送混凝土易产生泌水、离析,均匀性差、塑性收缩大、表面孔洞多等不良现象,与宁夏银座商品混凝土有限公司达成合作伙伴,以C30混凝土为研究对象,应用正交试验方案L25(56),试验研究了灰水比、砂率、单位用水量、粉煤灰取代率、粉煤灰超量率、泵送剂掺量等因素对泵送普通混凝土和易性和强度的作用规律,探讨了作用机理。同时以细骨料的含泥量和细度模数为单因素,建立单因素试验,找出了不同含泥量、细度模数与混凝土的和易性和强度的关系。通过试验研究,取得以下主要结论：(1)影响混凝土坍落度最主要是单位用水量,其次是外加剂掺量,之后是粉煤灰取代率,再次是粉煤灰超量,灰水比和砂率影响最小。坍落度随灰水比、粉煤灰超量率的增大略有增大；随砂率的增大,先增大,后减小；随粉煤灰取代率的增大而增大；随单位用水量的增大而明显增大,但当单位用水量大于某一值时,又有减小的趋势；随泵送剂掺量的增大而增大,但当掺量超过某一值后,坍落度随泵送剂掺量增大的程度降低。(2)单位用水量和泵送剂掺量是影响混凝土扩展度最主要的因素。当单位用水量和泵送剂掺量增大到一定程度后,混凝土拌合物的浆液过稀,浆液迅速自石子中流出,与石子分离,致使石子聚集在一起,而不能随浆液流动,表现出坍落度减小扩展度增大的趋势,并附带泌浆、泌水现象。(3)影响混凝土扩展度最主要是单位用水量,其次是外加剂掺量,后四项对扩展度影响不大,并且基本相同。砂率影响最小(4)随着砂子含泥量的增加,混凝土的坍落度急剧降低。经时坍落度随着含泥量的增大也逐渐降低。当含泥量≤3%时,混凝土坍落度大,流动性高,工作性强；在>3%以后,坍落度急剧降低。随着砂子细度模数增大,混凝土坍落度先增大后减小。砂子细度模数每减小0.2,坍落度约降低10-15cm；当细度模数≤2.1时,混凝土表现干结、和易性差。在实际中必须要与粗砂进行调配；当细度模数在2.7时,混凝土和易性好；当细度模数>2.7以后,坍落度有下降趋势,并且出现稍微的泌浆现象。(5)随着含泥量的增大,压力泌水率减小,可泵性增大,但流动性减小。当≥5%时,混凝土流动性小;≤3%时,混凝土流动性大,便于施工。但要对砂率进行调整,以免出现泌浆。当细度模数为2.1时,泌水率最小,为2.9时,泌水率接近40%。在细度模数>2.9时泌水率明显增加,不利于施工,可泵性很小,极易容易出现堵泵等问题。(6)灰水比是影响混凝土强度的最主要因素,取代率、超量率和泵送剂次之,砂率和单位用水量的影响最小。(7)7d、28d和56d的强度与因素水平关系曲线表明各龄期混凝土的强度均随灰水比的增大而线性的增加；随砂率的变化较小；随粉煤灰取代率的增大而近似线性减小,但降幅随龄期的增加有减小的趋势；随粉煤灰超量率的增大而增大,且增幅随龄期的增加有增大的趋势；随单位用水量的增大,强度先增大后减小；随泵送剂掺量的增大,强度亦呈先增大后减小的规律。(8)分析出灰水比与强度的线性关系式：7d:fcu=24.276(c/w)-14.752R2=0.990028d:fcu=23.461(c/w)-2.2652R2=0.980956d:fcu=25.812(c/w)+0.5808R2=0.9782从R2值可以看出,强度与灰水比呈现出很强的线性相关性。(9)随着含泥量的增大,混凝土的强度逐渐降低。早期混凝土强度增长快,后期增长慢。并且各龄期含泥量与强度具有很强的线性关系。7d的抗压强度显示,每增加2%的含泥量,混凝土的强度就降低3MPa左右;28d的抗压强度显示,含泥量每增加2%,强度降低4MPa左右；当含泥量≥5%,28d混凝土强度不满足设计强度38.2MPa。随着砂子的细度模数的增加,混凝土的强度略有降低,但降低幅度不大,在2-3MPa之间。(10)在试验结果的基础上,考虑生产成本,确定最佳组合方案。在进行多次再现性试验后,成功的运用于生产当中,使得混凝土的和易性显著改善,均匀性提高,表面孔洞减少、细化,每立方米混凝土节约成本5.00～10.00元。
【作者】马成功；
【导师】崔自治；熊芳；
【作者基本信息】宁夏大学，水利工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】混凝土；坍落度；扩展度；泌水率；强度；配合比；优化；

【参考文献】
[1]姜俊杰.坐骨神经损伤后Nogo-A在相应脊髓节段的表达[D].青岛大学,临床应用解剖学,2003,硕士.
[2]蔡永丽.非线性种群系统动力学研究[D].温州大学,应用数学,2012,硕士.
[3]罗雪梅.重度子痫前期患者的血浆代谢组学研究[D].南方医科大学,妇产科,2012,硕士.
[4]王宇,张燕飞.卷烟生产过程关键环节(要素)管控体系的构建和实践[J].安徽农业科学,2014,34:12302-12303+12306.
[5]彭玲玲.精神损害国家赔偿若干问题之探析[D].浙江大学,宪法学与行政法学,2012,硕士.
[6]石艳华.不同水分条件下化控物质浸种对苦荞生理生态指标的影响[D].山西师范大学,生态学,2014,硕士.
[7]李全.一种选择，多种可能的设计表现[D].北京印刷学院,设计艺术学,2013,硕士.
[8]陈雷.Tm~(3+)：YAG晶体的烧孔特性研究[D].天津理工大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[9]郝瑞锋.“任务驱动”化学教学模式研究[D].杭州师范大学,课程与教学论,2007,硕士.
[10]陈琴.股票期权的财务学与会计学解释[D].湖南大学,会计学,2003,硕士.
[11]杨双俊.某飞行器电气控制设备结构设计及减振方案研究[D].国防科学技术大学,航天工程,2012,硕士.
[12]曲巍崴,石鑫,董辉跃,封璞加,朱灵盛,柯映林.气动锤铆过程仿真分析与试验[J].浙江大学学报(工学版),2014,08:1411-1418.
[13]王石.A公司节能型2000KVA变压器试制项目进度计划与控制研究[D].内蒙古大学,工商管理,2014,硕士.
[14]李虔全.中国鼠尾草属植物的分子系统发育及其亚属间关系的研究[D].内蒙古科技大学包头医学院,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[15]季晓勇.余姚Z企业员工激励体系研究[D].宁波大学,工商管理,2012,硕士.
[16]鲍益斌,武文婷.基于生态恢复角度的工业废弃地景观优化设计研究[J].中国园艺文摘,2015,02:134-135+178.
[17]王林林.认知风格与多媒体环境下阅读策略的相关性研究[D].郑州大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[18]顾春梅.高铁频谱地图中电磁环境模块与干扰检测模块设计研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[19]向峥嵘,陈庆伟,吴晓蓓,胡维礼.一类非线性时变系统基于观测器的反馈稳定化[J].自动化学报,2000,02:274-277.
[20]张志欣.烟台农行农户小额贷款发展研究[D].河北经贸大学,工商管理,2014,硕士.
[21]徐志坚.大气压冷等离子体制备贵金属/TiO_2光催化剂的研究[D].大连大学,材料物理与化学,2014,硕士.
[22]陈歌.基于汉字发展史的汉字简化方法研究[D].曲阜师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[23]葛慧.课程标准下的中考数学试卷结构的评价研究[D].东北师范大学,课程与教学论,2012,硕士.
[24]秦天.无线传感器网络中协作策略的研究[D].南京邮电大学,电路与系统,2013,硕士.
[25]孟影.青岛FT公司绩效管理体系优化设计[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[26]汤健超.基于数据挖掘的工商智能执法系统设计[J].现代电子技术,2005,20:96-98.
[27]AlejandraZerpa（艾丽）.China-venezuela Relations: the Shift of the Relation with Hugo Chávez Rise to Power[D].外交学院,InternationalRelations,2014,硕士.
[28]郎洪明.浅析一种液体酶后喷涂设备的系统设计[J].饲料工业.2007(05)
[29]张莉莉,方玉东.科研不端行为的治理路径——基于比较制度分析视角[J].自然辩证法研究,2015,04:43-47.
[30]徐雪婷.高中信息科技算法教学与数学课程整合的研究[D].上海师范大学,现代教育技术（专业学位）,2013,硕士.
[31]余晓锋.轻量级RFID认证协议的设计及其应用研究[D].西南交通大学,信息安全,2013,硕士.
[32]韩昌刚.基于CCA子空间的自动图像标注与应用研究[D].安徽大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[33]刘瑜.建构主义学习环境下的高中历史教学设计[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[34]贾明媚.河北省太行山区农民生态行为个体差异研究[D].河北经贸大学,行政管理,2014,硕士.
[35]刘雯静,张童飞,胡志珍,胡鹏,杨鹏,郭静波.基于超声和无线组网的超高树障在线监测装置[J].电力系统自动化,2013,10:98-103+107.
[36]陈雨晴.八门湾红树林小单孢菌科放线菌多样性[D].海南大学,微生物学,2014,硕士.
[37]胡伟标.基于微机的洗胃系统研究[D].浙江大学,生物医学工程,2004,硕士.
[38]谭慎虎.中国移动C分公司劳务派遣制员工激励问题研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[39]黄玉哲.高中英语教师课堂话语的调查与分析[D].河北师范大学,教育,2013,硕士.
[40]史颹.导游职业道德建设研究[D].山西财经大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[41]银了飞,贾力,管鹏.微通道流动沸腾气泡受限特性实验研究[J].工程热物理学报,2014,04:739-742.
[42]许超群.广西县域经济产业发展协调性研究[D].江西农业大学,政治经济学,2012,硕士.
[43]张楠.企业内部控制的研究[D].东北财经大学,会计学,2003,硕士.
[44]李辉.《史记·世家》三家注引文考校[D].南京师范大学,中国古典文献学,2012,硕士.
[45]刘国华.水泥回转窑多变量智能控制系统的设计与开发[D].安徽大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[46]甘静妮,蔡卓,何晓良,邱霞琳,岳伟超.石墨烯/L-胱氨酸复合膜修饰玻碳电极测定盐酸异丙肾上腺素的研究[J].分析化学,2012,12:1877-1882.
[47]高敏.多温区回流焊计算机控制系统的研究[D].河海大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[48]王晓娟.高三试卷讲评课高效教学策略研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[49]刘东升.海峡两岸区际仲裁裁决的认可与执行制度研究[D].河北经贸大学,国际法学,2014,硕士.
[50]黄巧.我国运动性疲劳与超量恢复理论沿革研究[D].西南大学,职业技术教育学,2012,硕士.