金剛砂混凝土配合比設計及力學性能研究

我國含有豐富的天然金剛砂 ,每年都生產并出口大量金剛砂產品。 良好的耐磨性使得它在工業上得以廣泛應用 ,但金剛砂在路面使用上仍屬少見。金剛砂是質地堅硬和多棱角的結晶體 ,又是一種顆粒嚴密的高強韌骨料 ,具有化學性穩定、強度高、硬度大和耐磨等優點。 能否在金剛砂能提高路面的耐磨性的同時 ,獲得較高的力學強度是值得研究的。要配制較理想的金剛砂混凝土 ,首先應選擇與基材強度相適應的金剛砂品種 ,對不同金剛砂的標號進行試驗配比。其次要選擇合理的砂率和水灰比 ,還需考慮粉煤灰、硅灰和高效減水劑等的影響。本文試圖以金剛砂對混凝土力學強度的貢獻為出發點 ,以大量試驗數據為基礎 ,給出了金剛砂的類型與摻量 ,通過對金剛砂混凝土進行配合比設計和力學性能分析 ,來獲取具有優良力學特性的金剛砂混凝土。

1、配合比設計及室內力學試驗：

混凝土配合比設計 ,按《公路工程水泥混凝土試驗規程》 （ JT J 053- 94）進行。采用 28 d養護齡期測試強度。

1. 1、設計指標及材料選擇：

1. 1. 1、設計指標：

本文設計的金剛砂混凝土為半干硬性混凝土 ,強度優于普通混凝土。 具體設計指標如下： 坍落度0～ 30 mm;設計強度 C 35。

1. 1. 2、選用的原材料：

（ 1） 水泥： 采用重慶地維水泥 P. 0425 號 , 按GBl 75-92檢測 , 28 d 抗壓強度 70. 37 M Pa ,抗折強度 8. 47 M Pa。

（ 2）粉煤灰： 采用重慶璐璜電廠Ⅱ 級粉煤灰。

（ 3）機制砂 : 表觀密度 2. 6 9g / cm3, 裝填密度1. 55 g /cm3,空隙率 42. 4% 。

（ 4）粗集料： 表觀密度 2. 70 g /cm3, 裝填密度1. 54 g /cm3,空隙率 43. 0% ,最大粒徑 20 m m。

（ 5）金剛砂： 選取編號為 1號、 2號和 3號金剛砂進行試驗。

（ 6）減水劑： 采用 F JW 萘系高效減水劑。

1. 2、混凝土配合比：

1. 2. 1、基準配合比：

根據《公路水泥混凝土路面設計規范》 （ JT J 012- 94） ,進行以抗壓強度為指標的路面混凝土基準配合比設計。 初步確定： W = 182, C= 372, W /B =0. 49, S= 1 295, G= 554,和易性較好。 主要性能測試 結果 為： 坍 落度 T = 6 mm, 抗 折 強度 f cf =4. 7 M Pa,抗拉強度 f cu = 35. 3 M Pa。 在基準配合比的基礎上 ,進行混凝土配合比正交試驗 ,分別摻加粉煤灰和硅灰 ,做對比試驗。