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行了分析。關鍵詞:水泥粉煤灰; 混合料; 最佳配合比中圖分類號:U412文獻標識碼: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)濟和道路等級低的原因, 這種半剛性基層應用較少, 只是在個別施工路段進行補強或為提前工期才使用這種混合料。隨著經(jīng)濟的發(fā)展, 國內大量高等級公路的修建, 對基層的要求也在提高, 國內一些高等級公路上已部分地應用了這種路面基層, 且經(jīng)濟技術效果良好。但從應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。以下是分析結果。2原材料的物理化學性質(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:化學組成;(4 水泥:符合標準的425#硅酸鹽水泥。表1粉煤灰化學組成成分燒失量SiO 2Fe 2O 3Al 2O 3TiO 2CaO MgO K 2ONa 2OSO 3百分含量/%51335219771

3、61271640139114821633配合比設計、試件成型及養(yǎng)生水泥(石灰 粉煤灰混合料基層的強度主要來自粘結料, 粘結料強度越高則混合料強度亦越高; 而粘結料強度主要來自于水泥、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度, 此外還將影響混合料的施工操作性和經(jīng)濟性, 過高的水泥比例強度雖高但不經(jīng)濟, 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、技術性均不好?？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試驗確定。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 471522157052570317526125703277013151719119511941193119312162121461213012125配合比C F S水泥石灰粉煤灰碎石(N N 1N

5、 2N 3N 4510157031331016167702151017157021018701167101813701231351471591611119311931192119211921115011150111701211012110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強度測試結果表3是水泥(石灰 粉煤灰混合料在7d ,30d ,90d 三個齡期內的浸水抗壓強度測試結果。從表中可以看出:(1 M 、N 兩類混合料早期強度隨水泥比例的增大, 在M

6、類中水泥對混合料的早期強度影響較大, 對后期90d 強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, 則其早強效果不太明顯, 這應作為設計生產(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度和后期強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度和后期強度是有利的;(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。表3抗壓強度測試

7、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 94315411984313121612120119030d 91021603116160418951054187412090d8141532191211312137916810164819991905粒料的比例粒料比例除影響混合料強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10

8、cm ×10cm 的圓柱體試件, 測定不同齡期的抗壓強度和劈裂強度, 確定粒料比例對混合料強度的影響, 找出粒料最佳比例范圍。圖1是粒料比例與混合料強度之間的關系曲線。圖1水泥粉煤灰混合料的粒料比例與強度的關系曲線從圖1中可以明顯看出, 使水泥粉煤灰混合料抗壓強度最大的粒料比例范圍是75%80%, 使其劈裂強度最大的粒料比例是75%左右。綜合粒料比例對抗壓強度和劈裂強度的影響, 以及實際使用中粒料的比例經(jīng)驗, 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度, 又使混合料具有良好的抗收縮能力, 減少收縮裂縫。6結論(1 前述水泥、石灰、粉煤灰三者對混合料強度的影響及粒料比例與混合料強度的關系, 并考慮到工程應用中的經(jīng)濟性和施工中計量、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料最佳配比C L F =1231