不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土性能的影響

徐 玲， 廖 飛,2， 葉 晗， 張 偉， 張藝騫， 張 勇， 尤郯琳

(1. 攀枝花學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院， 四川攀枝花 617000；2. 西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都 610039)

不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土性能的影響

徐 玲1， 廖 飛1,2， 葉 晗1， 張 偉1， 張藝騫1， 張 勇1， 尤郯琳1

(1. 攀枝花學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院， 四川攀枝花 617000；2. 西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都 610039)

文章利用攀西地區(qū)的工業(yè)固態(tài)廢棄物高鈦型高爐渣配制C30自密實(shí)混凝土，研究砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70時對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間、擴(kuò)展度和7 d、28 d、60 d抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)研究表明：砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的性能影響較大。當(dāng)砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的工作性能較優(yōu)，得到C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大。

自密實(shí)混凝土； 配合比； 高鈦型高爐渣； 砂率； 影響

高鈦型高爐渣是攀西地區(qū)的一種工業(yè)固態(tài)廢棄物，因其材料穩(wěn)定性和無危害性等特點(diǎn)，作為骨料配制普通混凝土，在工程上已得到廣泛應(yīng)用[1]。高鈦型高爐渣混凝土作為一種新型建筑材料，可以減少對環(huán)境的污染和減少對天然砂石的開采，合理開發(fā)應(yīng)用高鈦型高爐渣代替普通砂、石制備混凝土具有重要意義[2]。高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土在攀西地區(qū)已開始推廣應(yīng)用，但其各項(xiàng)性能的研究還處于初級階段，如何高效地開發(fā)和應(yīng)用高鈦型高爐渣制備自密實(shí)混凝土是當(dāng)下需要解決的問題[3]。

1 原材料及配合比

1.1 水泥

水泥采用攀枝花市瑞豐建材公司生產(chǎn)的P.O.42.5R級普通硅酸鹽水泥，其性能指標(biāo)如表1所示。

表1 水泥物理力學(xué)性能

1.2 外加劑

高效減水劑為攀枝花吉源外加劑公司配置的聚羧酸高效減水劑，固體含量40 %，減水率達(dá)到30 %以上。

1.3 粗、細(xì)骨料

自密實(shí)混凝土的粗、細(xì)骨料采用攀枝花環(huán)業(yè)公司生產(chǎn)的高鈦型高爐渣，其技術(shù)指標(biāo)如表2、表3所示。

表2 高鈦型高爐渣粗骨料技術(shù)指標(biāo)

表3 高鈦型高爐渣細(xì)骨料技術(shù)指標(biāo)

1.4 粉煤灰

粉煤灰采用攀枝花市鋼城集團(tuán)綜合工業(yè)分公司生產(chǎn)的F類Ⅰ級粉煤灰，其性能指標(biāo)如表4所示。

1.5 不同砂率配合比

因?yàn)楦哜佇透郀t渣自密實(shí)混凝土對工作性能的特定要求，其配合比設(shè)計(jì)不同于普通混凝土配合比設(shè)計(jì)。在配合比計(jì)算上，沒有一個準(zhǔn)確的計(jì)算方法，由最初的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)配合比計(jì)算法，到半定量計(jì)算方法，再到最后的定量參數(shù)計(jì)算方法[4]。自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法不斷趨于更準(zhǔn)確實(shí)用，并形成了相應(yīng)的自密實(shí)混凝土配合比計(jì)算規(guī)范[5]。不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土配合比影響如表5所示。

表4 粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)

表5 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土配合比影響

由表5可知，砂率不同，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的配合比不同。砂率不同主要影響C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土中高鈦型高爐渣碎石和高鈦型高爐渣砂的摻量。

2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土工作性能的影響

2.1 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土流動性和擴(kuò)展度的影響

C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的流動性和擴(kuò)展度受砂率大小和砂細(xì)度模數(shù)的影響。本試驗(yàn)研究砂的細(xì)度模數(shù)分別為2.6、3.0及砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70條件下C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間和擴(kuò)展度，其具體的試驗(yàn)結(jié)果見表6和圖1、圖2。

表6 C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土試驗(yàn)結(jié)果

圖1 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土T500流動時間的影響

圖2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土擴(kuò)展度的影響

由表6可知，在高鈦型高爐渣砂細(xì)度模數(shù)為2.6的條件下，當(dāng)砂率為0.60時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為11.2 s，擴(kuò)展度為255 mm；當(dāng)砂率為0.64時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為4.2 s，擴(kuò)展度為270 mm；當(dāng)砂率為0.70時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為3.8 s，擴(kuò)展度為275 mm。在高鈦型高爐渣砂細(xì)度模數(shù)為3.0的條件下，當(dāng)砂率為0.60時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為9.2 s，擴(kuò)展度為260 mm；當(dāng)砂率為0.64時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為3.0 s，擴(kuò)展度為275 mm；當(dāng)砂率為0.70時，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間為2.7 s，擴(kuò)展度為280 mm。由圖1和圖2可知，隨著砂率的增大，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間變短，擴(kuò)展度增大，高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的流動性增強(qiáng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著砂率的增加，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的流動性變好，當(dāng)增加到一定程度時，其流動性變化不大。因此，當(dāng)砂率為0.68時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的流動性較好，此時獲得C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的工作性能較優(yōu)。

2.2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

細(xì)骨料對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土強(qiáng)度的影響，主要表現(xiàn)在細(xì)骨料本身的強(qiáng)度和配制自密實(shí)混凝土的密實(shí)狀態(tài)。由于高鈦型高爐渣砂本身咬合力較好，配制C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度較高。本試驗(yàn)主要研究砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70時C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的7 d、28 d和60 d抗壓強(qiáng)度(表7、圖3)。

由表7可知，當(dāng)砂率為0.60時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的7 d抗壓強(qiáng)度為23.3 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度為30.3 MPa，60 d抗壓強(qiáng)度為40.2 MPa；當(dāng)砂率為0.68時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的7 d抗壓強(qiáng)度為25.6 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度為34.2 MPa，60 d抗壓強(qiáng)度為43.5 MPa；當(dāng)砂率為0.70時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的7 d抗壓強(qiáng)度為23.4 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度為31.5 MPa，60 d抗壓強(qiáng)度為39.2 MPa。由圖3可知，隨著砂率的增加，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，當(dāng)砂效在0.68左右時，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值。

表7 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

圖3 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

3 結(jié)論

(1)通過研究不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的T500流動時間、擴(kuò)展度和抗壓強(qiáng)度的影響，得出砂率對C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的工作性能影響較大。

(2)當(dāng)砂細(xì)度模數(shù)分別為2.6和3.0時，得出C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的最優(yōu)砂率為0.68。因此，當(dāng)砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的流動性達(dá)到最優(yōu)。

(3)C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度隨著砂率的增加，其7 d、28 d和60 d抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律。當(dāng)砂率達(dá)到0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值。因此，C30高鈦型高爐渣自密實(shí)混凝土的最優(yōu)砂率為0.68左右。

[1] 劉松利,張雪峰.攀枝花高鈦型高爐渣綜合利用的進(jìn)展與展望[J].攀枝花科技與信息,2010(3):1-4.

[2] 廖榮華,陳德明.攀鋼高爐渣綜合利用研究進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)化建議[J].攀枝花科技與信息,2006(4):1-9.

[3] 齊永順，楊玉紅.自密實(shí)混凝土的研究現(xiàn)狀分析及展望[J].混凝土，2009(1):25-28.

[4] 陳春珍,張金喜.自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法使用性研究[J].混凝土，2009(12):83-86.

[5] 李廣軍.高流動性自密實(shí)混凝土配合比的研究[J].低溫建筑技術(shù),2008(8):15-17.

TU528.53

B

[定稿日期]2017-04-14

獲得2015年攀枝花學(xué)院省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助(編號：201511360098)

徐玲(1994～)，女，在讀本科，工程管理專業(yè)。

廖飛(1990～)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)閹r土工程。

2017世界技能大賽開幕52名中國“年輕工匠”參與競技

新華社阿布扎比10月14日電(記者 蘇小坡)第44屆世界技能大賽14日在阿拉伯聯(lián)合酋長國首都阿布扎比開幕，平均年齡不到21歲的52名中國年輕工匠將參加47個技能項(xiàng)目的競技。

當(dāng)晚，開幕式在阿布扎比亞斯島的Du體育場舉行。阿聯(lián)酋本地藝術(shù)家在流光溢彩的中心舞臺上奉獻(xiàn)了精彩演出。演出結(jié)束后，世界技能組織68個成員的選手們進(jìn)入會場。身穿黃色上衣、白色長褲，手中揮舞五星紅旗的中國隊(duì)員入場時，排成一字長隊(duì)，在會場中心走出一個Z字形，儼然一條中國巨龍，看臺上中國觀眾揮舞國旗遙相呼應(yīng)，此起彼伏的"加油"聲響徹全場。

世界技能組織主席西蒙·巴特利致辭時鼓勵選手們發(fā)揚(yáng)公平競賽和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，充分享受比賽的同時把參賽經(jīng)歷和感受分享給身邊的人。在接下來的4天里，1260余名選手將在52個項(xiàng)目上展開競技。

2010年10月中國加入世界技能組織后，先后參加了三屆世界技能大賽。本屆大賽中國代表團(tuán)由選手、專家、翻譯、工作人員等168人組成，其中，52名參賽選手中，男選手44名，女選手8名，他們將參加運(yùn)輸與物流、結(jié)構(gòu)與建筑技術(shù)、制造與工程技術(shù)、信息與通信技術(shù)、創(chuàng)意藝術(shù)與時尚、社會與個人服務(wù)等6大類47個項(xiàng)目的比賽。中國參賽選手平均年齡不到21歲，年齡最小的是18歲的花藝項(xiàng)目選手潘沈涵，年齡最大的是25歲的制造團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)賽項(xiàng)目選手高雨楠。

世界技能大賽被譽(yù)為“世界技能奧林匹克”，其競技水平代表了當(dāng)今職業(yè)技能發(fā)展的世界先進(jìn)水平。10月13日，世界技能組織全體成員大會在阿布扎比宣布，2021年第46屆世界技能大賽將在中國上海舉辦。

摘自中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站