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配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响

高蕾 陈拴发

高蕾, 陈拴发. 配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 27-31.
引用本文: 高蕾, 陈拴发. 配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 27-31.
GAO Lei, CHEN Shuan-fa. Influence of mix-designed parameters on frost thaw resistance of high performance concrete[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 27-31.
Citation: GAO Lei, CHEN Shuan-fa. Influence of mix-designed parameters on frost thaw resistance of high performance concrete[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 27-31.

配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响

基金项目: 

国家西部交通建设科技项目 2002 318 000 30

详细信息
    作者简介:

    高蕾(1979-), 女, 安徽阜阳人, 东南大学工学博士研究生, 从事路面材料研究

    陈拴发(1963-), 男, 陕西长武人, 长安大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U414

Influence of mix-designed parameters on frost thaw resistance of high performance concrete

More Information
  • 摘要: 为考察不同配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响规律和显著性关系, 利用正交试验方法, 选取水胶比、粉煤灰掺量和砂率作为考察因素, 计算300次冻融循环后混凝土试件的抗折强度损失率和质量损失率, 并进行极差和方差分析。研究结果表明: 水胶比对高性能混凝土抗冻性有显著的影响, 而粉煤灰掺量和砂率均无显著影响; 冻融循环试验后的质量损失率不能准确地描述混凝土的抗冻性, 而抗折强度对冻融循环试验比较敏感, 建议采用抗折强度损失率作为高性能混凝土抗冻性的评价指标。

     

  • 图  1  冻融试验箱

    Figure  1.  Freeze-thaw test box

    图  2  抗冻性试验指标

    Figure  2.  Test indexes of frost thaw resistance

    图  3  标准试件冻融后情况

    Figure  3.  Standard sample after freeze-thaw test

    图  4  1#试件冻融后情况

    Figure  4.  1#sample after freeze-thaw test

    图  5  7#试件冻融后情况

    Figure  5.  7#sample after freeze-thaw test

    图  6  8#试件冻融后情况

    Figure  6.  8#sample after freeze-thaw test

    表  1  水泥化学成分

    Table  1.   Chemical composition of cement

    化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO f-CaO 碱含量 不溶物
    含量/% 21.68 5.34 3.47 64.98 1.17 0.58 1.04 0.07
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    表  2  粉煤灰化学成分

    Table  2.   Chemical composition of fly ash

    化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O
    含量/% 59.34 20.06 9.70 4.18 2.07 0.79 2.17 0.71
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    表  3  因素水平

    Table  3.   Factor levels

    水平 因素
    水胶比 粉煤灰掺量/% 砂率/%
    A B C
    1 0.344 0 38
    2 0.310 20 36
    3 0.282 30 34
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    表  4  试验配合比及试验结果

    Table  4.   Mix proportions and test results

    编号 1 m3混凝土材料用量/kg 工作性 抗压强度/MPa
    水泥 粉煤灰 水胶比 石子 高效减水剂 坍落度/mm 扩展度/mm 7 d 28 d 56 d
    1 450 0 155 0.344 701 1 144 6.75 145 300 58.9 68.2 76.1
    2 360 90 155 0.344 664 1 181 6.75 215 530 43.0 58.0 62.3
    3 315 135 155 0.344 627 1 217 6.75 220 530 43.8 61.0 63.4
    4 500 0 155 0.310 646 1 148 7.50 75 64.8 68.6 82.6
    5 400 100 155 0.310 610 1 184 7.50 225 530 54.8 67.3 77.9
    6 350 150 155 0.310 682 1 113 7.50 230 560 55.9 72.4 85.6
    7 550 0 155 0.282 593 1 151 8.25 30 67.0 71.0 65.8
    8 440 110 155 0.282 663 1 082 8.25 245 555 51.9 74.4 74.5
    9 385 165 155 0.282 628 1 117 8.25 240 580 43.2 66.8 70.0
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    表  5  冻融试验结果

    Table  5.   Freeze-thaw test result

    编号 抗折强度损失率/% 质量损失率/% 试件外观描述
    1 27.56 1.65 一端有胀起现象, 伴有严重剥落, 内部石子裸露, 表面有裂纹
    2 38.42 -0.13 表面完好, 仅有轻微掉皮
    3 33.77 0.13 表面较平整, 有掉皮现象, 一端有轻微剥落
    4 -15.63 0.19 表面较完好
    5 -26.91 0.00 表面完好, 无不良现象
    6 2.46 0.26 表面有轻微掉皮现象, 两端有剥落
    7 100.00 试件从中部完全冻断, 整个试件松散
    8 89.76 -0.10 中部有严重裂纹, 几乎贯穿试件, 且伴有隆起现象
    9 57.52 0.03 表面较完整, 有掉皮, 一端轻微掉角
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    表  6  极差分析结果

    Table  6.   Maximum difference analysis result

    龄期 极差分析 考核因素
    水胶比 粉煤灰掺量 砂率
    56 d k1 33.25 37.31 39.93
    k2 -13.36 33.76 26.77
    k3 82.43 31.25 35.62
    R 95.79 6.06 13.16
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    表  7  方差分析结果

    Table  7.   Variance analysis result

    龄期 方差来源 离差平方和 自由度 均方离差 F 显著性
    56 d 水胶比 13 765.922 2 6 882.961 11.911 F0.1 (2, 2) =9F0.05 (2, 2) =19F0.01 (2, 2) =99
    粉煤灰掺量 55.633 2 27.817 0.048
    砂率 269.968 2 134.984 0.234
    误差 1 155.744 2 577.872
    总和 15 247.267 8
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  • 收稿日期:  2006-05-12
  • 刊出日期:  2006-12-25

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