水泥_石灰_粉煤灰混合料的最佳配合比的分析

1、 水泥(石灰 粉煤灰混合料的最佳配合比的分析田鳳琴1, 王欣榮2(11哈爾濱市公路管理處;21杜爾伯特縣交通局摘要:對水泥(石灰 粉煤灰混合料的最佳配合比進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:水泥粉煤灰; 混合料; 最佳配合比中圖分類號:U412文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C文章編號:1008-(2006 03-1前言水泥(石灰 料。能良好, 但是過去由于經(jīng)濟(jì)和道路等級低的原因, 這種半剛性基層應(yīng)用較少, 只是在個別施工路段進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或?yàn)樘崆肮て诓攀褂眠@種混合料。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 國內(nèi)大量高等級公路的修建, 對基層的要求也在提高, 國內(nèi)一些高等級公路上已部分地應(yīng)用了這種路面基層, 且經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果良好。但從應(yīng)用這種基層的情況看,

2、能否選擇使用這種基層材料, 其配合比選擇是關(guān)鍵問題之一, , 這對生產(chǎn)或, 因此, 研究分析水泥(石灰 粉煤灰混合料的最佳配合比, 為生產(chǎn)、設(shè)計部門根據(jù)材料來源情況, 決定是否采用這種混合料、確定各成分之間比例是很有意義的。以下是分析結(jié)果。2原材料的物理化學(xué)性質(zhì)(1 粒料:具有一定級配、最大粒徑<10mm 的碎石;(2 石灰:CaO含量5914%,MgO 含量0192%; (3 粉煤灰:化學(xué)組成;(4 水泥:符合標(biāo)準(zhǔn)的425#硅酸鹽水泥。表1粉煤灰化學(xué)組成成分燒失量SiO 2Fe 2O 3Al 2O 3TiO 2CaO MgO K 2ONa 2OSO 3百分含量/%51335219771

3、61271640139114821633配合比設(shè)計、試件成型及養(yǎng)生水泥(石灰 粉煤灰混合料基層的強(qiáng)度主要來自粘結(jié)料, 粘結(jié)料強(qiáng)度越高則混合料強(qiáng)度亦越高; 而粘結(jié)料強(qiáng)度主要來自于水泥、粉煤灰和石灰三者水化產(chǎn)生的凝膠物, 三者的比例將影響凝膠物的數(shù)量, 從而影響混合料的強(qiáng)度, 此外還將影響混合料的施工操作性和經(jīng)濟(jì)性, 過高的水泥比例強(qiáng)度雖高但不經(jīng)濟(jì), 水泥比例太低則施工中拌和不易均勻, 從而使水泥失去意義, 經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性均不好?？紤]到上述因素并便于對比三者比例變化對混合料強(qiáng)度的影響, 我們確定了水泥(石灰 粉煤灰混合料中水泥、石灰、粉煤灰三者的比例范圍, 并保持粒料比例不變。表2是水泥(石灰 粉煤

4、灰混合料的配合比設(shè)計及試件的成型參數(shù), 試件尺寸為<×h =5cm ×5cm 的圓柱體小試件, 試件成型后用塑料袋包好保持其含水量, 并在1725的條件下養(yǎng)生。成型最佳含水量和最大干容重用擊實(shí)試驗(yàn)確定。表2水泥(石灰 粉煤灰混合料的配合比及試件成型參數(shù)混合料代號配合比C F 或C L F最大干容重/(g/cm 3最佳含水量W/%備注水泥粉煤灰碎石(M M 1M 2M 3M 47152215705257031752612570C F S水泥石灰粉煤灰碎石(N N 1N 2N 3N 451015703133101616770215101715702101870116710

5、1813701231351471591611配合比C L F S42006年第3期(總第145期黑龍江交通科技HEI LONG J I ANG J I AOTONG KE J INo. 3,2006(Sum No. 145 4強(qiáng)度測試結(jié)果表3是水泥(石灰 粉煤灰混合料在7d ,30d ,90d 三個齡期內(nèi)的浸水抗壓強(qiáng)度測試結(jié)果。從表中可以看出:(1 M 、N 兩類混合料早期強(qiáng)度隨水泥比例的增大, 在M 類中水泥對混合料的早期強(qiáng)度影響較大, 對后期90d 強(qiáng)度的影響幾乎是成線性的; (2 水泥石灰粉煤灰混合料(N 的強(qiáng)度變化受水泥比例變化影響較小; (3 M 、N 兩類混合料水泥比例小于一定范圍

6、, 則其早強(qiáng)效果不太明顯, 這應(yīng)作為設(shè)計生產(chǎn)中控制的最低比例范圍; (4 在兩類混合料中加入同樣比例水泥時, 水泥石灰粉煤灰混合料的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度均高于水泥粉煤灰, 因此在石灰粉煤灰混合料中加入一定比例水泥對提高基層早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度是有利的;(5 M 類的水泥與粉煤灰之比宜控制在C F =1315范圍,N 類的水泥、石灰、粉煤灰三者之比宜控制在C L F =123147的范圍之內(nèi)。表3抗壓強(qiáng)度測試成果(MPa 齡期水泥粉煤灰碎石(M M 1M 2M 3M 4M 5(N N 2N N 4N 57d 51 8141532191211312137916810164819991905粒料的比例粒

7、料比例除影響混合料強(qiáng)度外還影響其收縮特性, 粒料比例過大則施工中易產(chǎn)生離析現(xiàn)象, 粒料比例太低則容易產(chǎn)生收縮裂縫, 因此確定水泥(石灰 粉煤灰混合料的粒料最佳比例范圍, 對保證其強(qiáng)度和良好抗收縮特性是必要的。為此, 我們按C F =13, 粒料含量由70%85%變化, 制作10cm ×10cm 的圓柱體試件, 測定不同齡期的抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度, 確定粒料比例對混合料強(qiáng)度的影響, 找出粒料最佳比例范圍。圖1是粒料比例與混合料強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線。圖1水泥粉煤灰混合料的粒料比例與強(qiáng)度的關(guān)系曲線從圖1中可以明顯看出, 使水泥粉煤灰混合料抗壓強(qiáng)度最大的粒料比例范圍是75%80%, 使其劈裂強(qiáng)度最大的粒料比例是75%左右。綜合粒料比例對抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度的影響, 以及實(shí)際使用中粒料的比例經(jīng)驗(yàn), 水泥(石灰 粉煤灰混合料的粒料最佳比例范圍是70%80%, 最佳值是75%, 這比例既保證混合料有足夠強(qiáng)度, 又使混合料具有良好的抗收縮能力, 減少收縮裂縫。6結(jié)論(1 前述水泥、石灰、粉煤灰三者對混合料強(qiáng)度的影響及粒料比例與混合料強(qiáng)度的關(guān)系, 并考慮到工程應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性和施工中計量、拌和的可操作性, 水泥粉煤灰混合料的最佳配合比C F =1315, 水泥石灰粉煤灰混合料的粘結(jié)料最佳配比C L F =123147, 兩者粒料