基于极端顶点法的黄河泥沙混凝土的设计与性能研究
Research on the design and performance of Yellow River sediment concrete based on EVDM
关键词：
极端顶点法；黄河泥沙；大流动性混凝土；工作性；耐久性能
Key words：
Extreme vertex design method; Yellow River sediment; High fluidity concrete; Workability; Durability
刊期：
2025年第8期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.08.014.07
文章编号：
基金项目：
山东省泰山学者青年专家计划项目 （tsqn201909032）。
作者：
陈 忠1，韩 璐2，孙 柯3，李绪鹏4，*
单位：
1.山东黄河河务局德州黄河河务局，山东 德州 251199；2.山东黄河河务局滨州黄河河务局， 山东 滨州 256601；3.山东大学 齐鲁交通学院，山东 济南 250002；4.山东黄河河务局山东黄河 信息中心，山东 济南 250013
摘要
摘 要：采用黄河泥沙部分代替胶凝材料制备了大流动性混凝土，通过极端顶点法建立了水泥、粉煤灰、黄河泥沙胶凝材料配合比体系，结合Scheffe回归方程建立了数学模型，揭示了胶凝材料组分对抗压强度的影响规律，研究了黄河泥沙掺量对混凝土工作性、耐久性能的影响。结果表明：试件的抗压强度与水泥掺量呈正相关，与粉煤灰、黄河特细沙掺量呈负相关，粉煤灰与水泥或黄河泥沙交互作用较弱，对试件抗压强度的影响较小，水泥与黄河泥沙之间交互作用较强，水泥发挥主效应影响试件的抗压强度；所建立的模型拟合程度较高，可以在满足抗压强度要求的前提下，制备工作性、抗冻性能、抗冲刷性能相对较好的黄河泥沙混凝土。
Abstract: A high fluidity concrete was prepared by partially replacing cementitious materials with Yellow River sediment, the proportion system of cement, fly ash and Yellow River sediment cementitious materials was established by the Extreme Vertex Design Method(EVDM), and the mathematical model was established by combining with Scheffe’s regression equations to reveal the influence law of the components of the cementitious materials on the compressive strength, and the influence of the content of Yellow River sediment on the workability and durability of the high fluidity concrete was investigated. The results show that the compressive strength of the specimen is positively correlated with the cement dosage, and negatively correlated with the content of fly ash and Yellow River sediment. The interaction between fly ash and cement or Yellow River sediment is weak, which has less influence on the compressive strength of the specimen, and the interaction between cement and Yellow River sediment is stronger, and the cement plays a main role in influencing the compressive strength of the specimen. The established model has a high degree of fitting, which can be used to prepare Yellow River sediment concrete with relatively good workability, frost resistance performance, and erosion resistance performance under the premise of satisfying the compressive strength requirement.
结论
（1）黄河泥沙混凝土的抗压强度与水泥掺量呈正相关，与粉煤灰、黄河泥沙掺量呈负相关。粉煤灰与水泥或黄河泥沙交互作用较弱，对混凝土抗压强度的影响较小，水泥与黄河泥沙之间交互作用较强，水泥发挥主效应影响混凝土的抗压强度。
（2）利用Scheffe回归方程建立的数学模型拟合程度较高，可以在满足抗压强度要求的前提下，制备工作性、抗冻性能、抗冲刷性能相对较好的黄河泥沙混凝土。
（3）利用黄河泥沙代替部分胶凝材料可以制备C20大流动性混凝土作为防汛石，能在一定程度上解决黄河泥沙淤积问题，但需要注意的是，随着黄河泥沙掺量增加，基体中供浆体流动的自由水减少，同时，包裹泥沙的胶凝材料量减少，水化产物减少，会导致混凝土性能有所下降。
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引用本文
陈忠,韩璐,孙柯,等.基于极端顶点法的黄河泥沙混凝土的设计与性能研究[J].混凝土与水泥制品,2025(8):14-20.
CHEN Z,HAN L,SUN K,et al.Research on the design and performance of Yellow River sediment concrete based on EVDM[J].China Concrete and Cement Products,2025(8):14-20.
上一个： 磨细粉煤灰对混凝土长期性能的影响研究
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