正交设计在配制海工高性能混凝土中的应用.pdf

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1、水泥与混凝土广东建材2011年第9期正交设计在配制海工高性能混凝土中的应用黄祥陈彩金刘开阳(广东省长大公路工程有限公司第二分公司)摘要：为满足施工要求删保程质量，综合采用复掺人掺量矿物掺合料，优选高效减水制和仃机合阻锈剂等技术措施，通过止交设计配制出适应恶劣海洋环境的海工高性能混凝上，并结合T柙实例验其行性。关键词：海T高性能混凝t；氯离了扩散系数；矿物掺合料：正交设计『fJf海洋环境的特殊性，混凝t结构将遭受着比陆2试验结果分析地J更为严峻的自然环境考验，比如冻融，潮差，海浪，2．1化学外加剂对海工

2、高性能混凝土性能的影响风，海洋微，卜物以及化学侵蚀等作用，因而混凝土结化学外加剂采用厂家推荐掺量，博特减水剂为胶凝构容易遭受破坏而缩短其安全使用年限。材料总量的1％，阻锈剂为水泥重量的2％，它们对混凝_}海_r高川L：厶BE．f1日B凝士除具有良好的力学性能外，同时性能影响如表1所示。还兼具高耐久性，特别是高抗氯离渗透性，其性能远表1化学外加剂对混凝土性能影响分析远优1传统通混凝L。本文丰要以J‘深沿江高速公路坍落度1h经时抗¨j强度／MPa28dC1扩敞系数为依托，结合1l

3、设计嘤求，通过正交设计配

4、制出适应／mm坍落度／mill3d28d／(×10。ms)于海洋境卜的承台墩柱混凝十C40，多种技术措施的样An654O25．345．84．37综合运用人人提高混凝十结构耐久性，确保工程结构设减水剂A，160l8529．656．93．29——‘安伞使川寿命。减水剂+1852l026阻锈剂A．252．12．641原材料及测试方法沣：空臼样配合比(质量比)：水泥：水：粉煤灰：矿粉：砂：囱=206：145：1l2：1l2：756：10441．1原材料由表l町知，字白样A在没仃掺入仃何外』jIJ剂的水泥为东莞

5、华润水泥厂牛产的P．II42．5硅酸盐水情况F，新拌混凝土的工作性能很差，小能满足泵送泥；细集料为』东两江中砂，细度模数为2．8O；粗集料凝土施工技术要求。而掺入江苏博特聚羧酸减水剂后，为惠州博罗金石场，5~25mm连续级配碎石；粉煤灰新拌混凝土的工作性能得到明显改善，掺量在I％时新为尔莞沙7fJ电I级灰；矿粉为柳州台泥新型建材有限拌混凝土初始坍落度基本达到180±20mm发计要求，儿公州乍的$95级矿粉减水剂为江苏博特新材料有限1h经时坍落度反而增大，可能与江苏博特聚羧酸减水公刮牛：的离性能聚羧酸减

6、水剂PCA；I5且锈剂为建研建剂性能和结构有关。材f]‘限公-1卜』：的Ms一601仃机复合型阻锈剂。复掺聚羧酸减水剂和有机阻锈剂后，新拌混凝j的1．2测试方法流动性能进⋯步提高，说明两种外学外加剂相问仃f}_{混凝1：拌合物坍落度参考《水1：混凝土实验规程》好的相容性，但试件各龄期抗压强度均比单掺博特减水DL／T5150～2001巾混凝t拌合物坍落度实验方法；混凝剂低，同时试件28d氯离f扩散系数又比单掺博特减水j：抗强度参考《水工混凝十实验规程》DL／T5150—2001剂低，原因是该阻锈剂为引气

7、型有机化合物，在混凝二f-I卜『昆凝十体抗压强度测试方法；混凝土抗氯离子扩拌合过程中引入少量空气，含气量的增加导致混凝t试敝系数参考《海港IJ程混凝土结构防腐蚀技术规范》件抗压强度降低，而闭气孔的存在，仃效阻断混凝㈠JTJ275—2000【f1混凝t抗氯离子渗透性标准实验方法部结构孔隙通道，提高混凝结构抵抗外部侵蚀性介质一RCM；』。广东建材2011年第9期水泥与混凝土入侵的能力。凝土配合比均满足C40强度等级设计要求，且随着养护2．2矿物掺合料对海工高性能混凝土工作性能的龄期的延长，同批混凝土试件抗

8、压强度逐渐增大。影响标准养护3d时9#试件即达到设计强度等级C40，由于矿物掺合料包含的影响因素较多，若进行全面该配合比中胶材总量和水泥所占份额均最大，对早期强的试验，则试验的规模将很大，而正交设计正是安排多度发展有利。28d时各试件抗压强度均达到设计等级强因素试验，寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方度且有富余，且6#和9#试件抗压强度高达60MPa以法，故本文采用正交设计法，选取三因素三水平实验表上。养护龄期从28d延长到84d，各试件强度增长约格L9(3。)，具体设计表格如表2所示。IOMPa

9、左右，说明大掺量矿物掺合料对后期强度发展有利，原因是粉煤灰和矿粉可参与二次水化反应，消耗部表2混掺矿物掺合料对混凝土工作性能的影响编号胶材总量水泥占胶材粉煤灰：矿粉坍落度分氢氧化钙且生成水化硅酸钙凝胶，改善混凝土内部衔／kg份额(质量LL)／mm接结构，增强界面问粘结力_2_。1#3900．4119O2．4矿物掺合料对海工高性能混凝土抗氯离子扩2#390O．48O．5703#390O．62l1O散性能的影响4#4lOO．40．5185由图2可知，28d时