現(xiàn)澆磷石膏抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究*

張華剛，吳　琴，賈曉飛，陳紅鳥，馬克儉，趙　敏，謝光亞

(1．貴州大學(xué) 空間結(jié)構(gòu)研究中心，貴州 貴陽　550003；2．貴州大學(xué) 勘察設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽　550025；3．貴州建工集團(tuán) 第一建筑工程有限公司，貴州 貴陽　550003)

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現(xiàn)澆磷石膏抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究*

張華剛1?，吳琴1，賈曉飛1，陳紅鳥1，馬克儉1，趙敏2，謝光亞3

(1．貴州大學(xué) 空間結(jié)構(gòu)研究中心，貴州 貴陽550003；2．貴州大學(xué) 勘察設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽550025；3．貴州建工集團(tuán) 第一建筑工程有限公司，貴州 貴陽550003)

摘要：在改性研究及工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)磷石膏摻入磷渣微粉、熟石灰、水泥、減水劑和緩凝劑確定了9種材料配合比，按水灰比為0.43制作了52個(gè)立方體試件和33個(gè)棱柱體試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，還按第7種配合比制作8個(gè)比例為1/2的墻體模型進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)，結(jié)合前期研究結(jié)果確定現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度值.結(jié)果表明,棱柱體抗壓強(qiáng)度約為立方體抗壓強(qiáng)度的0.8倍，墻體中的現(xiàn)澆磷石膏抗壓強(qiáng)度約為棱柱體抗壓強(qiáng)度的0.68倍，材料容重可取14.0～15.0 kN/m3.以工程實(shí)例為基礎(chǔ)進(jìn)行了可靠度分析，建議現(xiàn)澆磷石膏的材料分項(xiàng)系數(shù)取1.9，并給出了按本文材料配合比的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值.

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆磷石膏；抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；墻體；可靠指標(biāo)；材料分項(xiàng)系數(shù)

磷化工企業(yè)排放的磷石膏堆積后，其中的可溶性P2O5和氟化物等有害物質(zhì)會(huì)滲透進(jìn)土壤和水系而引起環(huán)境污染，因此對(duì)其治理已成為磷化工企業(yè)發(fā)展伴生的環(huán)保問題[1].當(dāng)前在建筑工程中主要用磷石膏生產(chǎn)水泥、裝修材料及非承重隔墻的砌塊等,磷石膏利用率較低[2]，因此，有必要尋求磷石膏資源化利用的新途徑.

磷石膏原料主要含二水石膏，在常壓下焙燒脫水后成為β型半水石膏，水化后又還原為二水石膏[3].為了利用磷石膏漿體硬化后的強(qiáng)度，馬克儉等[4-5]提出將磷石膏現(xiàn)澆成墻用于建筑結(jié)構(gòu)，但澆筑后的初凝時(shí)間僅為3～5 min，現(xiàn)澆漿體的流動(dòng)性較差，游離水分蒸發(fā)緩慢，會(huì)導(dǎo)致墻體耐水性差，表面抹灰有空鼓、脫落等現(xiàn)象.曹建新等[6]通過摻入磷渣微粉、熟石灰、水泥、減水劑和緩凝劑等開展了現(xiàn)澆磷石膏的改性研究，縮短了初凝時(shí)間、延長(zhǎng)了終凝時(shí)間、提出了材料的工程配合比.在不考慮現(xiàn)澆磷石膏強(qiáng)度和剛度貢獻(xiàn)條件下，張華剛等[7]在貴州甕福磷業(yè)集團(tuán)進(jìn)行了一棟12層住宅示范建筑的工程實(shí)踐，其結(jié)構(gòu)情況如圖1所示，按6度設(shè)防，樓板采用磷石膏預(yù)制模盒的箱型密肋板，外墻及分戶墻為混凝土網(wǎng)格式框架-現(xiàn)澆磷石膏組合墻(磷石膏后澆)，房間分隔墻采用非承重磷石膏砌塊砌筑，箱型密肋板和組合墻的總厚度均為300 mm.工程決算表明，鋼筋用量為43.8 kg/m2，混凝土用量為238 mm/m2，磷石膏用量為213 mm/m2，混凝土和磷石膏的用量基本持平，可見將磷石膏現(xiàn)澆用于建筑結(jié)構(gòu)是對(duì)其綜合利用的一條有效途徑.盧亞琴等[8]對(duì)組合墻進(jìn)行了試驗(yàn)研究，表明組合墻具有良好的力學(xué)性能.

通過工程實(shí)踐總結(jié)的磷石膏現(xiàn)澆工藝為：1)混凝土網(wǎng)格式框架驗(yàn)收；2)墻體模板制安并封堵；3)根據(jù)材料質(zhì)量配合比拌合現(xiàn)澆磷石膏物料；4)將物料流入料斗并泵送至模板內(nèi)，物料自流平并在30 min內(nèi)基本凝結(jié)，12 h后即可拆模.

伴隨工程實(shí)踐，盧亞琴等[9]測(cè)定了現(xiàn)澆磷石膏的放射性、含水率及凝結(jié)時(shí)間等基本性能.羅玚等[10]開展了現(xiàn)澆磷石膏抗壓強(qiáng)度影響因素的試驗(yàn)研究，梁凡凡等[11]初步測(cè)定了其彈性模量和泊松比，上述兩個(gè)試驗(yàn)均在普通電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行.由于現(xiàn)澆磷石膏的脆性較強(qiáng)，吳琴等[12]通過自制加載裝置開展了現(xiàn)澆磷石膏應(yīng)力-應(yīng)變曲線的試驗(yàn)研究，給出了現(xiàn)澆磷石膏的本構(gòu)關(guān)系、測(cè)定了其彈性模量和泊松比.

材料強(qiáng)度是其工程應(yīng)用時(shí)的重要力學(xué)參數(shù)，本文共考慮現(xiàn)澆磷石膏的9種材料配合比進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和墻體軸心受壓試驗(yàn)，并以兩層現(xiàn)澆磷石膏農(nóng)村住宅為基礎(chǔ)進(jìn)行墻體的可靠度分析，以期確定現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)并提出其材料分項(xiàng)系數(shù)，供工程應(yīng)用參考.

圖1　甕福集團(tuán)示范建筑

1試驗(yàn)概況

1.1試驗(yàn)材料

磷石膏和磷渣微粉均取自貴州甕福磷業(yè)集團(tuán)，磷石膏的石膏相組成測(cè)定如表1所示；磷渣微粉的比表面積為380～420 m2/kg，化學(xué)成分見表2；熟石灰市購，有效CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于60%；水泥為P.O325普通硅酸鹽水泥；減水劑為聚羧酸減水劑，濃度不低于10%；緩凝劑為檸檬酸鈉.

采用JMS-6490LV型掃描電子顯微鏡分別對(duì)磷石膏和磷渣微粉作形貌分析，結(jié)果如圖2所示[6],其中圖2(a)照片的標(biāo)尺為100 μm，圖2(b)照片的標(biāo)尺為60 μm.磷石膏中的半水石膏晶體大體呈平行四邊形板狀.磷渣微粉顆粒呈“碎石”狀，有清晰的棱角而沒有固定的解理面.采用X射線衍射儀分析的結(jié)果如圖3所示[6]，磷渣微粉主要由玻璃組成，含少量假硅灰石、槍晶石及磷灰石，是一種具有潛在活性的火山質(zhì)材料，可充填在現(xiàn)澆后半水石膏晶體間的空隙內(nèi).

表1　磷石膏的石膏相組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

表2　磷渣微粉的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

圖2　原材料的SME照片

1.2材料配合比

貴州甕福磷業(yè)集團(tuán)示范建筑采用的材料質(zhì)量配合比為：磷石膏80%,磷渣微粉17%,熟石灰3%,水泥2%,減水劑0.8%,緩凝劑0.3%,水灰比為0.43～0.46.現(xiàn)場(chǎng)配置材料時(shí)不可避免會(huì)存在偏差，因此本文采用磷石膏、磷渣微粉和熟石灰的質(zhì)量配合比總和為100%，水泥用量按上述混合物的質(zhì)量計(jì)算，拌合均勻后得到混合干物料，減水劑和緩凝劑的用量按混合干物料的質(zhì)量計(jì)算，考慮材料配合比的可能變化范圍并進(jìn)行交叉分析，得到如表3所示的9種質(zhì)量配合比，水灰比均為0.43.根據(jù)前期研究情況[10]，本文第7種配合比的緩凝劑摻入量分別為0.2%,0.3%和0.4%.

圖3　原材料的XRD圖譜

1.3試件設(shè)計(jì)

按表3的配合比共制作了52個(gè)立方體試件和33個(gè)棱柱體試件，立方體試件的理論邊長(zhǎng)為100 mm，棱柱體試件的理論尺寸為100 mm×100 mm×300 mm.

工程應(yīng)用時(shí)，總希望采用較多的磷石膏，前期研究表明[10-11]，現(xiàn)澆磷石膏的強(qiáng)度隨緩凝劑用量的增大而呈下降趨勢(shì)，因此墻體軸心受壓試驗(yàn)采用了第7種配合比，以緩凝劑摻入量為0.3%按1/2縮尺比例制作試件，墻體試件的實(shí)測(cè)尺寸見表4，試件示意圖如圖4所示.

表3　試件材料的質(zhì)量配合比

表4　軸心受壓墻體試件的基本參數(shù)

圖4　墻體軸心受壓試件

1.4加載裝置及制度

1.4.1抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

普通壓力試驗(yàn)機(jī)的剛度較大而容易沖壞試件，因此抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用50 t油壓千斤頂施加軸心壓力，加載裝置如圖5所示.由于試件幾何對(duì)中的誤差及磷石膏的脆性性質(zhì)影響，采用成品荷載傳感器將高估試件的破壞荷載，因此本文用Q235[14a槽鋼自制荷載傳感器，荷載由傳感器四面應(yīng)變的中間數(shù)值換算得到.

試件達(dá)到28 d齡期后以0.5～1.5 MPa/s的速度勻速加載，在進(jìn)行抗壓強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，試件的承壓面邊長(zhǎng)精確到1 mm.

圖5　抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

1.4.2墻體軸心受壓試驗(yàn)

墻體軸心壓力由50 t的MTS作動(dòng)器施加，加載速度為0.5～1.5 MPa/s，墻頂加載板下鋪設(shè)橡膠墊使作動(dòng)器與試件充分接觸，加載裝置如圖6所示.相似分析表明，軸力Np=4Nm，應(yīng)力σp=σm，角標(biāo)p表示原型，m表示模型.

圖6　墻體軸心受壓試驗(yàn)

2試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1材料容重

每種配合比的材料容重取試件容重的平均值γ1，其實(shí)測(cè)結(jié)果如表5所示，其中η=(γ1-γ)/γ．本文全部試件的容重平均值γ=14.0 kN/m3，可見第7-第9種配合比的材料容重γ1低于平均容重γ，其余配合比的材料容重均大于平均容重，但最大僅大8.6%.

表5　材料的容重

試件的自重主要來源于磷石膏和磷渣微粉，磷石膏用量較低時(shí)，所需磷渣微粉的用量較高.對(duì)于第1-第3種配合比，磷渣微粉的占比為20%，試件的平均容重γ1=14.4 kN/m3，第4-第6種配合比磷渣微粉的占比為17%，試件的平均容重為γ1=14.8 kN/m3，第7-第9種配合比的磷渣微粉占比為9%，試件的平均容重為γ1=13.6 kN/m3.總體而言，磷石膏用量越大，材料容重越小.在采用本文配合比時(shí)，建議現(xiàn)澆磷石膏的材料容重取為γ=14.0～15.0 kN/m3.

2.2破壞狀態(tài)

2.2.1立方體試件的破壞狀態(tài)

立方體試件的典型破壞狀態(tài)大體可分為錐形破壞和劈裂破壞兩種.劈裂破壞面主要為垂直面和45°角面，如圖7(a)所示；錐形破壞狀態(tài)如圖7(b)所示.兩種破壞狀態(tài)的試件數(shù)量大體相當(dāng)，且破壞狀態(tài)和材料配合比之間沒有必然聯(lián)系.試件破壞面上可見直徑約3～5 mm空洞和石灰粉團(tuán)，空洞是由于材料攪拌和凝結(jié)發(fā)熱產(chǎn)生的氣泡所致，這是現(xiàn)澆磷石膏的客觀缺陷；對(duì)于石灰粉團(tuán)，在混合干物料拌合時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)攪拌，以便盡可能予以消除.

圖7　立方體試件的典型破壞狀態(tài)

2.2.2 棱柱體試件的破壞狀態(tài)

棱柱體試件的破壞狀態(tài)主要表現(xiàn)為劈裂破壞，部分試件被劈裂為多個(gè)柱體，破壞情況如圖8所示.試件破壞面上仍然可見直徑約3～5 mm的空洞和石灰粉團(tuán).試驗(yàn)過程中未見試件上產(chǎn)生斜向主裂縫.

2.2.3墻體軸心受壓的破壞狀態(tài)

全部墻體試件均站立澆筑，其中Q-2b和Q-4a由于模板安裝原因?qū)е聣w垂直度偏差較大，手工打磨已不可能糾偏，因此破壞狀態(tài)為墻體根部折斷，其余試件的破壞狀態(tài)主要表現(xiàn)為劈裂破壞，如圖9(a)所示.部分試件在加載板下約1倍墻厚位置可見水平走向的裂縫，如圖9(b)所示，這主要是由于加載板下橡膠墊橫向膨脹產(chǎn)生的水平力導(dǎo)致的.

圖8　 棱柱體試件的典型破壞狀態(tài)

圖9　墻體軸心受壓試件的破壞狀態(tài)

2.3抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果

棱柱體試件3c和3f在脫模時(shí)尺寸損失嚴(yán)重而未加載.全部立方體試件和31個(gè)棱柱體試件的強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果分別如表6和表7所示，表6和表7中還分別給出了文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]的測(cè)試結(jié)果.

由于目前尚無現(xiàn)澆磷石膏的試驗(yàn)方法，參考混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，本文每種配合比的抗壓強(qiáng)度按下述原則評(píng)定：1)按測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值計(jì)算抗壓強(qiáng)度；2)當(dāng)試件數(shù)量為3個(gè)時(shí)，如最大值或最小值中有一個(gè)與中間值的差值超過20%，以中間值作為抗壓強(qiáng)度；如最大值和最小值與中間值的差值均超過20%，則測(cè)試結(jié)果無效；3)試件數(shù)量超過3個(gè)時(shí)，當(dāng)最大值或最小值中有1個(gè)與中間值的差值超過20%，或兩者均超過中間值的20%，則一并舍去最大值與最小值，按剩余結(jié)果的算術(shù)平均值計(jì)算抗壓強(qiáng)度.

按照上述評(píng)定原則，由表6和表7得每種配合比的立方體抗壓強(qiáng)度fpu、棱柱體抗壓強(qiáng)度fpu,10及對(duì)應(yīng)變異系數(shù)，如表8所示，對(duì)于第3種配合比，由于本文的棱柱體試件僅有3b測(cè)得抗壓強(qiáng)度值，故表8中未列入其棱柱體抗壓強(qiáng)度結(jié)果.可見，相對(duì)于立方體抗壓強(qiáng)度fpu，棱柱體抗壓強(qiáng)度fpu,10的離散性較大.將試件棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比近似取平均值，可得：

fpu,10=0.806fpu.

(1)

將磷石膏現(xiàn)澆用于建筑結(jié)構(gòu)的目的，在于盡可能提高磷石膏的利用率并獲得較高的強(qiáng)度值，本文第7種配合比中，磷石膏的占比為85%，試件的強(qiáng)度測(cè)試值較高，對(duì)應(yīng)fpu與fpu,10的關(guān)系為：

fpu,10=0.825fpu．

(2)

注：1．試件編號(hào)中標(biāo)注*者為文獻(xiàn)[10]的試驗(yàn)結(jié)果；2．試件編號(hào)的第1個(gè)數(shù)字為配合比編號(hào)，字母為每種配合比試件的具體編號(hào)；3．第7種配合比試件中，編號(hào)的第2個(gè)數(shù)字2和4分別表示緩凝劑摻入量為0.2%和0.4%，未注寫第2個(gè)數(shù)字時(shí)，緩凝劑摻入量為0.3%.

表7　棱柱體試件抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果

注：1．試件編號(hào)中標(biāo)注*者為文獻(xiàn)[11]的試驗(yàn)結(jié)果；2．其余注同表6.

表8　抗壓強(qiáng)度及其變異系數(shù)

2.4現(xiàn)澆磷石膏墻的可靠度分析及抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

采用第7種配合比澆筑的墻體，軸心受壓狀態(tài)下的破壞荷載R0及材料抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk如表9所示，其中R0為試驗(yàn)實(shí)測(cè)值，fpk系根據(jù)表4的實(shí)測(cè)橫截面尺寸按R0換算得到.

由表9的fpk測(cè)試結(jié)果取平均值，可將第7種配合比的材料抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值評(píng)定為fpk=5.8 MPa，則與棱柱體抗壓強(qiáng)度之比為0.68，fpk的變異系數(shù)為δfpk=0.072.故該組配合比的材料抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk與立方體抗壓強(qiáng)度fpu的關(guān)系為：

fpk=0.825×0.68fpu=0.561fpu．

(3)

試件的破壞荷載標(biāo)準(zhǔn)值Rk按下式計(jì)算：

Rk=fpkab．

(4)

式中：a,b為墻體橫截面邊長(zhǎng).定義計(jì)算模型不確定性隨機(jī)變量為：

ΩP=R0/Rk．

(5)

其計(jì)算結(jié)果如表9所示，則得其平均值為μΩp=1.015，變異系數(shù)δΩp=0.13.

表9　墻體荷載及抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)

將墻體軸心受壓承載力R表示為：

R=ΩPRk．

(6)

其平均值及變異系數(shù)可表示為：

μR=μΩpμfpkμaμb；

(7)

(8)

則可計(jì)算墻體的可靠指標(biāo)β.

現(xiàn)以遵義市洪關(guān)鄉(xiāng)兩層現(xiàn)澆磷石膏承重墻農(nóng)村住宅(如圖10所示)為基礎(chǔ)進(jìn)行墻體可靠度分析.承重墻按本文第7種材料配合比施工，墻體厚度為200 mm，按負(fù)荷面積計(jì)算的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為NGk=39.5 kN/m，活載標(biāo)準(zhǔn)值為NQk=13.1 kN/m.由文獻(xiàn)[13]可知，恒載平均值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值KG=1.06，變異系數(shù)δG=0.07；活載平均值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值KQ=0.859，變異系數(shù)δQ=0.233；幾何尺寸平均值為μa=a,μb=b，變異系數(shù)為δa=δb=0.01.

圖10　現(xiàn)澆磷石膏農(nóng)村住宅

墻體承載力設(shè)計(jì)值Rd按下式：

Rd=fPab．

(9)

其中fP=fPk/γP，為現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，γP為材料分項(xiàng)系數(shù).

以KR表示墻體受壓承載力R的平均值μR與設(shè)計(jì)值Rd的比值，則由式(6)和式(7)得：

KR=μR/Rd=γpμΩP．

(10)

即KR=1.015γP.

由NGk和KG得恒載平均值為μN(yùn)G=41.87 kN/m，由μN(yùn)G和δG得其標(biāo)準(zhǔn)差為σNG=2.93 kN/m；由NQk和KQ得活載平均值為μN(yùn)Q=11.25 kN/m，由μN(yùn)Q和δQ得其標(biāo)準(zhǔn)差為σNQ=2.62 kN/m.設(shè)墻體承載力設(shè)計(jì)值Rd等于荷載效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)值：

Rd=S=γGNGk+γQNQk．

(11)

取γG=1.2，γQ=1.4，可得Rd=65.74 kN/m,則由式(10)可得R的平均值為μR=66.73γPkN/m，由式(8)可得δR=0.15，標(biāo)準(zhǔn)差為σR=10.01γPkN/m.當(dāng)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)，脆性破壞的可靠指標(biāo)β=3.7，由

(12)

可解得γP=1.84.

鑒于現(xiàn)澆磷石膏具有高度脆性性質(zhì)，在樣本數(shù)量有限的情況下，參考砌體材料的分項(xiàng)系數(shù)，建議現(xiàn)澆磷石膏的材料分項(xiàng)系數(shù)取為γP=1.9.

對(duì)于本文提出的9種磷石膏配合比，結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆磷石膏強(qiáng)度與棱柱體試件強(qiáng)度之比近似取0.68，材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk與立方體試件強(qiáng)度fpu的關(guān)系為：

fpk=0.806×0.68fpu=0.55fpu．

(13)

材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk與設(shè)計(jì)值fp分別如表10所示.一般以受壓為主的工程結(jié)構(gòu)中，總希望在相同材料用量條件下能獲得較高的強(qiáng)度指標(biāo)，按本文試驗(yàn)結(jié)果，建議現(xiàn)澆磷石膏的緩凝劑摻入量控制在0.2%～0.4%內(nèi)，則其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取第2,6,7種配合比的抗壓強(qiáng)度平均值，即fp=2.9 MPa.

表10　材料抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值

3結(jié)論

1)不同磷酸廠排放的磷石膏，其石膏相不盡相同，當(dāng)半水石膏的含量滿足GB/T9776《建筑石膏》的要求時(shí)，本文材料配合比可供工程應(yīng)用參考，其中石灰用于中和磷石膏的酸性，磷渣微粉用于充填還原后的二水石膏晶體空隙以提高現(xiàn)澆磷石膏的耐水性，水泥主要用于消耗無水石膏，采用減水劑降低澆筑用水量，緩凝劑主要用來延緩石膏漿體的凝結(jié)時(shí)間.

2)按本文的材料質(zhì)量配合比，現(xiàn)澆磷石膏的容重可取14.0～15.0 kN/m3.

3)立方體試件的受壓破壞主要為劈裂破壞和錐形破壞，棱柱體和墻體試件的受壓破壞主要為劈裂破壞.破壞狀態(tài)和材料配合比沒有必然聯(lián)系.

4)本文采用的摻合料，水泥對(duì)現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度影響不大，而緩凝劑對(duì)其抗壓強(qiáng)度影響顯著，隨緩凝劑用量增大，現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，建議緩凝劑用量取0.2%～0.4%.全部試件的棱柱體抗壓強(qiáng)度約為立方體抗壓強(qiáng)度的0.8倍，墻體中的現(xiàn)澆磷石膏抗壓強(qiáng)度約為棱柱體試件抗壓強(qiáng)度的0.68倍.

5)可靠度分析表明，現(xiàn)澆磷石膏的材料分項(xiàng)系數(shù)可取1.9，本文提供的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可供工程應(yīng)用參考，當(dāng)緩凝劑摻入量為0.2%～0.4%時(shí)，現(xiàn)澆磷石膏的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取2.9 MPa.

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Experimental Investigation on Compressive Strength of Cast-in-situ Phosphogypsum

ZHANG Hua-gang1?，WU Qin1，JIA Xiao-fei1，CHEN Hong-niao1，MA Ke-jian1，ZAO Ming2，XIE Guang-ya3

(1.Space Structures Research Center,Guizhou Univ,Guiyang,Guizhou550003,China; 2.Engineering Investigation & Design Institute，Guizhou Univ,Guiyang,Guizhou550025,China;3.First Constructional Engineering Co，Ltd，Guizhou Constructional Engineering Group,Guiyang,Guizhou550003,China)

Abstract:On the basis of previous researches and engineering practice，total 52 cubic and 33 prismatic phosphogypsum specimens were made by a water/cement ratio of 0.43, where nine mix proportions for phosphogypsum were involved according to the different mixture of phosphorous slag micro-powder, hydrated lime, cement, water reducer and retarder. Furthermore, total 8 one-second scale wall models using the 7th mix proportion were also made for axial compression tests．Experimental results combined with the earlier research show that the compressive strength of cast-in-situ phosphogypsum wall is about 0.68 times the prism compressive strength, while the latter is about 0.8 times cube compressive strength. Additionally, the recommended value of material weight is around 14.0 kN/m3 to 15.0 kN/m3. Based on the reliability analysis of engineering examples, the material partial coefficient of cast-in-situ phosphogypsum is recommended as 1.9, and the standard value and design value of phosphogypsum compressive strength are given according to the mix proportion examined in this paper．

Key words:cast-in-situ phosphogypsum；compressive test；wall；reliability index；material partial coefficient

中圖分類號(hào)：TU502.6;TU317.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：張華剛(1970-)，男，貴州遵義人，貴州大學(xué)教授?通訊聯(lián)系人，E-mail:zhg0618@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51168008), National Natural Science Foundation of China(51168008)

*收稿日期：2015-05-05

文章編號(hào)：1674-2974(2016)03-0127-08