粉煤灰混凝土强度演化规律及配合比优化研究
Study on strength evolution law and mix proportion optimization of fly ash concrete
关键词：
粉煤灰混凝土；强度；水胶比；砂率；正交试验；配合比
Key words：
Fly ash concrete; Strength; Water-binder ratio; Sand ratio; Orthogonal experiment; Mix proportion
刊期：
2025年第11期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.11.106.05
文章编号：
基金项目：
江西省自然科学基金面上项目（20232BAB204092）； 江西省防灾减灾及应急管理重点实验室项目（20212BCD42011）；江西省教育厅项目（GJJ2200674）。
作者：
徐世达1，张海行2，董聪慧1，程 闯3，李朝刚4，郭浩森5，*
单位：
1.中铁南方投资集团有限公司，广东 深圳 518000；2.中铁隧道局集团有限公司，广东 广州 510000； 3.中铁一局集团有限公司，陕西 西安 710000；4.中铁广州工程局集团有限公司，广东 广州 510000；5.华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330013
摘要
摘 要：研究了粉煤灰掺量（20%、25%、30%、35%、40%）、水胶比（0.35、0.38、0.40、0.43、0.45）、砂率（25%、30%、35%、40%）对粉煤灰混凝土力学性能的影响，基于正交试验方法，对粉煤灰混凝土的配合比进行了优化。结果表明：当砂率和粉煤灰掺量一定时，试件的单轴抗压强度随着水胶比的增加而降低；当水胶比和粉煤灰掺量一定时，试件的单轴抗压强度随着砂率的增加呈先增加后降低的趋势；当砂率分别为25%和30%时，随着粉煤灰掺量的增加，试件的单轴抗压强度呈先增加后降低的趋势；当砂率分别为35%和40%时，试件的单轴抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而降低；配合比优化后，当砂率为35%、粉煤灰掺量为25%、水胶比为0.38时，试件的单轴抗压强度最佳。
Abstract: The influence of fly ash content(20%、25%、30%、35%、40%), water-binder ratio (0.35、0.38、0.40、0.43、0.45), and sand ratio(25%、30%、35%、40%) on the mechanical properties of fly ash concrete was studied. Based on the orthogonal experimental method, the mix proportion of fly ash concrete was optimized. The results show that when the sand ratio and fly ash content are constant, the uniaxial compressive strength of the specimen decreases with the increase of water-binder ratio. When the water-binder ratio and fly ash content are constant, the uniaxial compressive strength of the specimen shows a trend of first increasing and then decreasing with the increase of sand ratio. When the sand ratios are 25% and 30%, the uniaxial compressive strength of the specimen shows a trend of first increasing and then decreasing with the increase of fly ash content. When the sand content is 35% and 40%, the uniaxial compressive strength of the specimen decreases with the increase of fly ash content. After optimizing the mix proportion, the uniaxial compressive strength of the specimen is optimal when the sand ratio is 35%, the fly ash content is 25%, and the water-binder ratio is 0.38.
结论
（1）当砂率和粉煤灰掺量一定时，试件的单轴抗压强度随着水胶比的增加而降低，当水胶比为0.35时，试件的单轴抗压强度最大；当水胶比和粉煤灰掺量一定时，试件的单轴抗压强度随着砂率的增加呈先增加后降低的趋势，当砂率为35%时，试件的单轴抗压强度基本最大。
（2）当砂率分别为25%和30%时，随着粉煤灰掺量的增加，试件的单轴抗压强度呈先增加后降低的趋势，当粉煤灰掺量为25%时，单轴抗压强度达到最大。当砂率分别为35%和40%时，试件的单轴抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而降低；当砂率和水胶比一定时，粉煤灰掺量宜为20%~25%。
（3）各因素对试件单轴抗压强度影响程度的大小顺序为：水胶比>砂率>粉煤灰掺量。综上，配制的C35粉煤灰混凝土试件单轴抗压强度最优组合为A3B2C1，即砂率为35%、粉煤灰掺量为25%、水胶比为0.38。
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引用本文
徐世达,张海行,董聪慧,等.粉煤灰混凝土强度演化规律及配合比优化研究[J].混凝土与水泥制品,2025(11):106-110.
XU S D,ZHANG H X,DONG C H,et al.Study on strength evolution law and mix proportion optimization of fly ash concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(11):106-110.
上一个： 基于正交试验的超硫酸盐水泥配合比优化研究：一种低碳胶凝材料的设计
下一个： 高温煅烧对废弃低碳胶凝材料物相、微观形貌和力学性能的影响研究
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