粉煤灰陶粒混凝土配合比的正交实验研究
粉煤灰混凝土性能以及配合比有关问题的探讨

粉煤灰混凝土性能以及配合比有关问题的探讨
论文导读:根据文献资料,粉煤灰在混凝土中发挥作用主要依靠三大效应:即形态效应,活性效应,微集料效应。
此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,其他作用大多源于这三项效应。
形态效应是指粉煤灰的颗粒形状、细度、级配等物理特性的综合作用,在新鲜混凝土的和易性、需水量、含气量等性能方面有显著的影响。
据有关文献,当配制大体积混凝土时,粉煤灰混凝土配合比设计采用超量取代法。
关键词:粉煤灰,混凝土,性能,配合比
随着我国建筑科学技术的发展及近年来混凝土的高强化和高性能化,矿物细掺料已成为制备高性能混凝土必不可少的组分之一,其中,粉煤灰是一种具一定物理性质和经济效益的材料。
而我国目前煤灰的年排放量为3亿吨,因此积极推动粉煤灰的综合利用,可获得巨大的社会效益和经济效益.
1.粉煤灰的三大效应及其对混凝土性能的影响
根据文献资料,粉煤灰在混凝土中发挥作用主要依靠三大效应:即形态效应,活性效应,微集料效应。
此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,此三项效应主导着粉煤灰对混凝土性能的影响,其他作用大多源于这三项效应。
形态效应是指粉煤灰的颗粒形状、细度、级配等物理特性的综合作用,在新鲜混凝土的和易性、需水量、含气量等性能方面有显著的影响。
一般情况下,级配合理,颗粒形态良好的粉煤灰,会降低混凝土集料的空。
陶粒玻化微珠粉煤灰隔热混凝土性能试验研究

陶粒玻化微珠粉煤灰隔热混凝土性能试验研究马守龙【摘要】以页岩陶粒、玻化微珠和粉煤灰为隔热基材,研制出一种隔热混凝土,可用作深井高温巷道热源屏蔽材料.利用正交试验方法,对隔热混凝土的隔热性能和力学性能进行试验研究,考察陶粒取代率、玻化微珠取代率及粉煤灰取代率对混凝土导热系数和抗压、劈裂抗拉强度的影响.结果表明:陶粒和玻化微珠对混凝土各方面性能均有显著影响,且影响规律一致,皆随取代率的增加,隔热性能显著提高,但力学性能有所下降.粉煤灰取代率在30%以内,影响较小,可使混凝土隔热性能有所改善;但力学性能先提高,后降低,其最佳掺量为10%.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】4页(P30-33)【关键词】页岩陶粒;玻化微珠;粉煤灰;隔热混凝土;高温热害【作者】马守龙【作者单位】中煤新集能源股份有限公司设计研究院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TD353+.5;TD727+.2随着浅部煤炭资源的日渐枯竭,越来越多的矿井逐步进入深部开采阶段,高温热害问题日益严重[1-2]。
为此,有些学者提出采用隔绝热源的方法来实现井下降温;其基本思想是研制隔热材料,将其应用于巷道锚喷支护中,覆盖围岩,限制围岩内部热量向巷道内传播,再辅以通风制冷等措施,及时带走热量,是一种主动降温方法[3-5]。
笔者以页岩陶粒、玻化微珠为主要隔热基材,同时掺入粉煤灰,利用其“滚珠”效应、填充作用来改善混凝土工作性,研制出一种新型隔热材料——隔热混凝土。
为更好地掌握新型隔热混凝土各方面性能变化规律,对页岩陶粒、玻化微珠及粉煤灰取代率对材料性能的影响进行了试验研究。
水泥:P·O42.5水泥;石子:卵石,最大粒径不大于15 mm;砂:中粗砂,细度模数2.8;拌合水:普通自来水;陶粒:粒径5~15 mm,密度600 kg/m3,筒压强度大于等于3 MPa;玻化微珠:粒度0.5~1.5 mm,密度100 kg/m3,吸水率10%;粉煤灰:Ⅰ级,细度6.5%,需水量95%,烧失量4.07%,SiO2含量53.26%,Al2O3含量34.72%;外加剂:聚羧酸减水剂。
混凝正交实验报告

混凝正交实验报告实验目的本次实验的目的是探究混凝土正交试验对混凝土材料性能的影响。
通过正交试验的设计和执行,我们将评估混凝土中主要成分的配比对其强度和耐久性的影响,以确定最佳配比方案,从而为混凝土工程设计和生产提供科学依据。
实验设计因素选择根据混凝土材料的特性,我们选取了三个因素进行正交试验设计:1. 水胶比(A因素)2. 粉煤灰用量(B因素)3. 骨料用量(C因素)因素水平针对每个因素,我们选择了三个水平进行实验设计:1. A因素水平:0.4、0.5、0.62. B因素水平:10%、20%、30%3. C因素水平:500 kg/m³、600 kg/m³、700 kg/m³设计矩阵将三个因素的水平进行组合,得到一个3因素3水平的正交表如下:试验编号A因素(水胶比)B因素(粉煤灰用量)C因素(骨料用量)1 0.4 10% 500 kg/m³2 0.5 20% 600 kg/m³3 0.6 30% 700 kg/m³实验步骤1. 按照正交表的设计方案,分别配制9组不同配比的混凝土试样。
2. 进行混凝土试样的浇筑、养护和标记。
3. 在混凝土试样养护期满后,进行强度测试和耐久性评估。
实验结果与讨论通过实验测试,我们得到了每组试样的强度和耐久性数据。
根据实验结果进行分析,得到以下结论:1. 水胶比对混凝土强度和耐久性有显著影响。
水胶比越小,混凝土的强度和耐久性越好。
2. 粉煤灰用量对混凝土的强度和耐久性也有一定的影响。
当粉煤灰用量适中时,混凝土的强度和耐久性较高。
3. 骨料用量对混凝土的强度影响较大,但对耐久性的影响较小。
增加骨料用量可以提高混凝土的强度,但并不明显提高混凝土的耐久性。
结论与建议在本次实验中,我们考察了水胶比、粉煤灰用量和骨料用量对混凝土的影响。
根据实验结果,我们得出以下结论:1. 为了获得高强度和耐久性的混凝土,应选择较小的水胶比,适中的粉煤灰用量,以及适当增加骨料用量。
194混凝土用粉煤灰试验报告

194混凝土用粉煤灰试验报告【试验报告】试验目的:1.对粉煤灰在混凝土中的应用进行研究。
2.分析混凝土中添加不同比例粉煤灰的强度、收缩性等性能变化。
3.评估添加粉煤灰对混凝土的影响,为工程实践提供参考。
试验原理:粉煤灰是在燃煤过程中生成的一种粉状矿物质,可以用作混凝土的掺合料。
粉煤灰可以提高混凝土的强度、减少水泥用量、改善混凝土的工作性能和耐久性。
在本次试验中,我们将按照一定的比例掺入粉煤灰,并测试其对混凝土的影响。
试验步骤:1.准备混凝土配合比:水泥、粉煤灰、骨料和水的比例。
2.按照配合比,将混凝土的组成原料进行搅拌,制备混凝土试块。
3.根据不同比例,将粉煤灰掺入混凝土中。
4.根据试验要求,对混凝土试块进行标准养护。
5.根据不同养护时间,进行强度测试和收缩性测试。
6.分析试验结果,评估添加粉煤灰对混凝土性能的影响。
试验结果:1.强度测试:试验结果表明,随着添加粉煤灰的比例增加,混凝土的抗压强度逐渐提高。
当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的强度最优。
2.收缩性测试:试验结果表明,添加粉煤灰可以显著减小混凝土的收缩值。
掺入20%粉煤灰的混凝土,其收缩值明显低于不添加粉煤灰的混凝土。
试验结论:1.粉煤灰的添加可以显著提高混凝土的强度。
2.适当掺入粉煤灰可以有效减小混凝土的收缩性。
3.在混凝土工程中,可以考虑添加粉煤灰来改善混凝土的性能。
试验注意事项:1.在试验过程中,保持实验室整洁、干燥,确保实验结果的准确性。
2.遵守实验操作规程,确保人身安全。
3.注意掺入粉煤灰时的混凝土搅拌均匀性,以保证试验结果的准确性。
【总结】通过本次试验,我们证实了粉煤灰在混凝土中的应用可以显著改善混凝土的强度和收缩性。
建议在实际工程中,根据具体要求合理掺入粉煤灰。
但是在具体应用过程中,需要根据实际情况进行施工和调整,以确保混凝土的质量和性能。
同时,还需进一步进行大范围实验和长期观测,以评估添加粉煤灰对混凝土耐久性等方面的影响。
基于正交设计法的混凝土配合比试验研究

基于正交设计法的混凝土配合比试验研究摘要:混凝土配合比设计直接决定混凝土的质量与强度,利用正交试验法对配合比进行设计,对各因素水平进行极差分析、方差分析。
结果表明:正交表安排试验能够筛选出代表性较强的少数试验,进而来得出最优或较优的试验条件,正交试验与分析是实现混凝土最优配合比设计的重要方法。
关键词:配合比;正交试验;极差;方差1 引言混凝土配合比设计是混凝土领域的一个重要的研究课题。
随着高强、高性能混凝土的推广应用,影响混凝土性能的因素越来越多,因素之间的关系更加复杂,单凭经验判断很难达到预期要求,必须通过试验设计及分析来选择各个因素的最佳试验状态。
试验设计的种类很多,包括正交试验、均匀试验等。
其中正交试验设计是研究与处理多因素试验的一种方法,它是在实际经验与理论认识的基础上,利用一种排列整齐规格化表来安排试验,这种正交表具有“均匀分散,齐整可比”的特点。
利用正交表安排试验,能够筛选出代表性较强的少数试验来得出最优或较优的试验条件。
2 混凝土强度正交试验在混凝土配合比中,水胶比、胶凝材料用量、砂率、外加剂掺量等多种因素均对混凝土强度和质量有影响。
本试验研究水胶比、胶凝材料用量、砂率、粉煤灰掺量这四个因素及每个因素的数量水平对混凝土强度的影响。
即:水胶比以A 表示,选取0.42、0.44、0.46、0.48这4个变化水平作为试验条件;胶凝材料用量以B表示,选取330kg、360kg、390kg、420kg这四个变化水平作为试验条件;砂率以C表示,选取38%、40%、42%、44%这四个变化水平作为试验条件;粉煤灰掺量以D表示,选取10%、15%、20%、25%这四个变化水平作为试验条件。
其中粉煤以超量取代系数1.5来取代水泥。
具体见表1所示。
表1正交水平与因素安排上述的4因素4水平正交表,如果按照全面试验的方法,需要做4×4×4×4=256次试验,才能覆盖全部的组合条件,而选用正交试验设计,在条件考察范围内,选择代表性强的少数试验,仅做16次试验,就能找到最优或较优的方案。
混凝土施工中的粉煤灰掺量与配合比设计

混凝土施工中的粉煤灰掺量与配合比设计在混凝土施工中,粉煤灰作为一种常用的混凝土掺合材料,其掺量与配合比设计对混凝土的性能和质量起着重要的影响。
本文将从粉煤灰的特性、粉煤灰对混凝土性能的影响以及粉煤灰的掺量与配合比设计等方面进行探讨,并结合实例说明其在混凝土施工中的应用。
一、粉煤灰的特性粉煤灰是煤燃烧过程中产生的固体废弃物,具有较高的细度和尖晶石的活性。
由于其细度较高,粉煤灰能填充水泥胶砂中的孔隙,提高混凝土的密实性和强度。
同时,粉煤灰中的活性成分能与水泥中的水化产物反应,生成新的水化产物,进一步提高混凝土的强度和耐久性。
二、粉煤灰对混凝土性能的影响2.1 强度特性:粉煤灰的掺入可以改善混凝土的抗压强度。
研究表明,适量的粉煤灰掺入可以使混凝土的抗压强度得到提高,且随着粉煤灰掺量的增加,强度增长幅度逐渐减小。
2.2 密实性特性:由于粉煤灰的细度较高,其内部的活性物质能够填充混凝土中的孔隙,改善混凝土的密实性。
研究表明,适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的致密度,减少混凝土的孔隙率,从而提高混凝土的耐久性。
2.3 抗渗性特性:粉煤灰掺入后,能够填充混凝土内部的孔隙,减少混凝土内部的渗透路径,从而提高混凝土的抗渗性。
研究表明,粉煤灰的掺入可以降低混凝土的渗透系数,减少混凝土的渗水量。
三、粉煤灰掺量与配合比设计3.1 粉煤灰的掺量选择:粉煤灰的最佳掺量取决于混凝土的施工要求和工程环境条件。
一般来说,当掺入5%~30%的粉煤灰时,混凝土的性能可以得到显著改善。
但需要注意的是,在掺入粉煤灰时还应综合考虑混凝土的耐久性、工作性及经济性等因素。
3.2 配合比设计:在设计混凝土的配合比时,应根据实际情况确定粉煤灰的替代比例。
一般来说,粉煤灰的替代比例不宜超过水泥总用量的50%,以免影响混凝土的强度和工作性。
此外,还应根据粉煤灰的具体特性和工程要求进行试验混凝土配合比设计,以保证混凝土的性能和质量。
四、粉煤灰在混凝土施工中的应用实例那么,具体来看一下粉煤灰在混凝土施工中的应用实例。
粉煤灰免烧陶粒的研究 改
各影响因素水平取值汇总
本试验中粉煤灰、水泥、氧化钙为基底成分,总百分比 为100%,其他材料为外加。
本次试验固定的因素水平:水泥占基体百分比为40%,水 玻璃外加2%,二水石膏外加3%,加水量为25%。
目前免烧陶粒制备方法已经比较成熟。本试验计划采取 的试验步骤为:1.原料先烘干24h;2.将其粉磨至几十微 米(非必须);3.配好料,在成球盘上成型,先3035r/min,保持30s。提高转速到70-80r/min,保持30s;4. 进行陈化后再干燥;5在60℃蒸汽下养护15h。
氧化钙含量的影响
通过查找文献【3-5】,发现氧化钙作为外机剂加入陶粒 体系中,随着氧化钙含量的增多,陶粒的筒压强度也随 着上升,而且在氧化钙与粉煤灰质量比为1:5时陶粒破碎 率低。
发泡剂含量影响
对陶粒添加气孔,对于筒压强度、表观密度、堆积密度以 及吸水率均能产生影响。
经过大致计算,本次试验计划制备的陶粒的空隙率在30% 左右。
针对烧结工艺的缺陷,很早以前,人们就开始了免烧陶粒工艺上的 探索。免烧粉煤灰陶粒的生产设备少,工艺简单,具有生产成本低、 粒径均匀、投资少的特点,不但能减少挖土毁田现象,还能减少电 厂排灰场的占地面积,目前我国的免烧陶粒正处于研制阶段,虽然 有的单位已经开发出产品,但并未被推广使用。主要问题是堆积密 度偏高。
2免烧陶粒
免烧陶粒是不经高温炼制,在常温下造粒,经自然养护而成的圆形 或不规则形颗粒。它的外壳呈陶质状,没有光泽,坚硬而粗糙,内 部多孔。免烧陶粒因为所用原料不同,显示的颜色也不同,一般为 灰黑色或青灰色。
免烧粉煤灰陶粒就是不用焙烧的陶粒,这种陶粒是采用以粉煤灰为 主的各种固体废弃物、胶结材料、外加剂以及其他辅助材料,经过 造粒,然后经自然养护(或太阳能养护、蒸气养护、蒸压养护)而 成的人造轻集料。
正交试验设计在混凝土配合比试验中的应用
粉煤灰 矿粉
水泥
因此,按极差大小排列从主到 次因素的排列顺序为:C(水 泥)-A(粉煤灰)-B(矿粉)
根据极差结果和趋势图可以看出,粉煤灰和水泥取不同水平时,它们的极差大,数据离散性大,说明这两个因素对 混凝土抗压强度的影响较大,为主因。矿粉的极差只有1.767,数据离散性小,说明该因素对试验影响较小,是次因。
正交试验设计在混凝土配合比 试验中的应用
李鹏飞
2018.5.1
正交试验设计定义
•
是研究多因素多水平的一种设计方法,它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进
行试验,这些有代表性的点具备了“均匀分散,齐整可比”的特点,是一种高效率、快速、经济的实
验设计方法。
案例与设计思路
• 某新进场项目,混凝土配合比设计过程中,首先材料选择: • 骨料固定厂家 • 拟定粉煤灰厂家三家(A1,A2,A3) • 矿粉厂家三家(B1,B2,B3) • 水泥厂家三家(C1,C2,C3) • 试验目的:通过正交试验设计,找出三种因素最佳水平组合参数。
设计过程
• 6. 试验成果分析 方差分析。
从方差分析可以看出,水泥对混凝土强度影响较为显著,而粉煤灰次之,矿粉影响最小。 方差分析结果与极差分析 结果一致。
结论
• 通过正交试验设计方法最终确定两个结论: • 1、最佳因素组合A2.B3.C3。 • 2、确定从主到次影响因素排序为:水泥-粉煤灰-矿粉。
王育华教授:中国最缺乏的不是某个专业方面的专家,而是能打通各个领域之间壁坐的战略思想家。 在循规蹈矩的教育体系之下,各个领域的大多数专业人士已被塑造成了书柜型学者,他们的大脑主 要用于储存信息和沿着固有的模式去处理信息。其实,正确提出问题就意味着解决了问题的一半,什 么叫创造力?创造力的核心就是能够提出不同于常规的问题,问题的角度决定了思路的广度和深度, 思路构成了收集,加工、处理庞大而复杂信息资源的“中央处理器”,提不出正确问题的研究,就如 同行厂走肉一般没有灵魂,缺乏强大思路的研究贝则只能隔靴搔痒。
混凝土用粉煤灰试验报告
混凝土用粉煤灰试验报告
一、试验目的
本试验旨在研究粉煤灰对混凝土性能的影响,评估其作为一种替代材料在混凝土中的应用潜力。
二、试验方法
1.样品制备:按照一定比例将水泥、砂、碎石和粉煤灰混合,加入适量的水搅拌均匀,制备混凝土试样。
2.物理性能测试:对制备的混凝土试样进行密度、抗压强度、抗拉强度等物理性能测试。
3.微观结构观察:通过电子显微镜对混凝土试样进行微观结构观察,分析粉煤灰对混凝土结构的影响。
三、试验结果
1.物理性能测试结果表明,添加粉煤灰后,混凝土的密度略有增加,抗压强度和抗拉强度明显提高。
2.微观结构观察结果显示,粉煤灰微粒能填充混凝土中的孔隙,减少了混凝土的孔隙率,并形成由微观颗粒组成的骨架结构。
四、试验分析
1.添加粉煤灰能够提高混凝土的密实性和力学性能,增加混凝土的抗压强度和抗拉强度。
2.粉煤灰的填充作用可以减少混凝土中的孔隙率,提高混凝土的耐久性和抗渗性。
3.粉煤灰的骨架结构可以增加混凝土的强度和稳定性,改善混凝土的抗裂性能。
五、结论与建议
1.粉煤灰可以成功地用作混凝土的替代材料,提高混凝土的性能。
2.在实际应用中,可以根据具体工程需求和混凝土性能要求的不同,适当调整粉煤灰的掺量和比例。
3.需要进一步研究粉煤灰在混凝土中的应用范围、性能稳定性、长期耐久性等方面的问题。
1.刘XX,王XX.粉煤灰在混凝土中的应用研究.混凝土科学与工
程.20XX;XX(XX):XX-XX.
2.张XX,李XX.混凝土用粉煤灰的性能研究.中外科技信
息.20XX;XX(XX):XX-XX.。
基于正交设计的陶粒泡沫混凝土配合比试验研究
基于正交设计的陶粒泡沫混凝土配合比试验研究
田雨泽;耿玲;李娜
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】在前人陶粒泡沫混凝土研究的基础上,运用正交设计的试验方法,以陶粒、粉煤灰、发泡剂为三因素,每个因素设置四个水平,共设计了16组配合比方案,进行抗压、称重、导热等试验,得到陶粒泡沫混凝土的强度、表观密度、导热系数等物理力学参数,并寻找出了最优配合比,此时陶粒掺量为50%,发泡剂掺量为3%,粉煤灰掺量为15%.
【总页数】4页(P169-172)
【作者】田雨泽;耿玲;李娜
【作者单位】辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051【正文语种】中文
【中图分类】TU528.062
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D n l e e t n d Da g s p rls cz ro in P o ic ,fu a tr wee c o e ,w ih w r e n u ty h ou igu c m n ,a f u epa t i fJ i rvn e o rfcos r h s n hc ee c me t a i ,te v lme n a i e l qn t
关 键 词 :轻 骨料 混 凝 土 ;粉 煤 灰 陶粒 ;正 交试 验 ;配 合 比 中图 分 类 号 :U 1 .1 44 1 文献 标 识 码 :B 文章 编 号 :10 — 0 X (08 6— 02— 2 01 05 20 )0 07 0
Reerh Ol lo o a E p rme to i r p rino a igHyAs sa c lOr g n l x ei n fM xP o o t fO qn t h o hCea i / h n rms eZ a gHo gin (inUnvr t nqag Ji l ie
( .吉 林 大 学 ,长春 1 10 2 ;2 国投 交 通 公 司 ,北 京 305 103 ) 004
摘
要 :针 对 大庆 热 电 Vk 煤 灰 新 型 建 材公 司的 粉 煤 灰 陶 粒 ,吉 林 省 的 鼎鹿 牌 水 泥 、 大 方 牌 减 水 剂 ,将 水 k
泥 用量 、 净 水 用量 、体 积砂 率和 减 水 剂 用 量作 为 4个 因素 ,每 个 因素 取 3个 值 ,通 过 正 交 实验 ,测 定 试 件 的塌 落 度 、7d 压 强度 、2 抗 压 强度 。 实验 结 果 分析 ,确 定 用以 上 材料 可 以 配制 强度 为 L 3 的 轻 骨料 混 凝 土 ,其 抗 8d C 5级
o a d a d s p r l t i rq a ty.r e e eso a h fco ee f e n o a s d s p 7 d c mpe s es e gh n d fs n u e pa i z n i n sc e u t l elv l f c trw r x d a d c l p e l  ̄ e a i l m u , o r si t n t ,a v r
2 o rsiesr n t fs e i n r eemie i r o n x e me t Tho g a ay i n e p rme trs l 8 d c mp sv te gh o p cme swe d tr n vaot g a e p r n . e e d ho l i ru h n lsso x ei n ut ih— e s,l t g
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Ab ta t n ve f y ah c m i rd c d b a i gte m l o e ln y ah frn w b i i gmaei sc mp n , sr c :I i o s e mst po u e y D q n r a w rpa t o e ul n tr o a y w l f e h p l f s d l a
第2 4卷 第 6期
20 08年 1 月 1
森
林o. 6 No , 2 08 v. 0
F RE r E GI E R N o S N N E IG
粉 煤 灰 陶粒 混 凝 土 配 合 比 的 正 交 实 验 研 究
张 弘强 ,王 书彬2 魏 拓 ,徐 原 庆 ,
w i tgr a oc to C 5cm r s eseg i em t a o oecu egt dte tr i poo i a e ge t cnr e f 3 o p si rnt wt t a r l f bv ol b o a t x r ro W h g a ge e L e v t h hh e a i d n h b e m p tn s e
较 佳 配 合 比 为 C S: : 水 剂 =l 16 :.5 03 :.05 : G: 减 :.0 10 :.4 006 。此 配 合 比 下 的 新 拌 混 凝 土 的 塌 落度 为 5 l,7d 6mn 抗压 强度 均 值 3 . M a 8d 压 强 度 均值 4 . M a 32 P .2 抗 0 1 P ,标 准 差 31M a 8d 压 强 度 标 准值 为 3 P 。 . P 。2 抗 7M a