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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能正交试验
Mechanical Properties of High Performance Cement-based Materials for Granulated Blast Furnace Slag Based on Orthogonal Test
2019年第11期
粒化高炉矿渣;高性能水泥基材料;力学性能;正交分析
Granulated blast furnace slag; Cement-based materials; Mechanical properties; Orthogonal analysis
2019年第11期
10.19761/j.1000-4637.2019.11.092.04
国家自然科学基金项目(51268041);内蒙古自治区草原英才项目(CYYC5039)。
石东升1,李 科1,薛欣欣1,韩佳彤2
1.内蒙古工业大学 土木工程学院,呼和浩特 010051;2.呼和浩特市政工程服务中心,010020

石东升1,李 科1,薛欣欣1,韩佳彤2

石东升,李科,薛欣欣,等.粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能正交试验[J].混凝土与水泥制品,2019(11):92-95.

SHI D S,LI K,XUE X X,et al.Mechanical Properties of High Performance Cement-based Materials for Granulated Blast Furnace Slag Based on Orthogonal Test[J].China Concrete and Cement Products,2019(11):92-95.

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摘 要:基于正交分析法研究了不同因素对粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能的影响。通过分析水胶比、代砂率和养护制度三种因素对高性能水泥基材料力学性能的影响,确定了不同因素对抗压强度影响的主次顺序以及各因素的最优水平组。结果表明,不同因素对抗压强度影响的主次顺序均为:养护条件>水胶比>代砂率;对抗折强度影响的主次顺序为:代砂率>水胶比>养护条件;抗压强度随着水胶比的增大而降低,随着代砂率的增大而呈现出先增大后减小的趋势,而抗折强度随着水胶比与代砂率的增大均呈下降趋势;相比于标准养护,蒸压与低压蒸汽养护均能提高粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料的抗压强度,且蒸压养护>低压蒸汽养护>标准养护;显微测试结果表明,采用粒化高炉矿渣代替细骨料能够有效提高水泥基材料的抗压强度。 Abstract: Based on the orthogonal analysis method, the effects of different factors on the mechanical properties of high performance cement-based materials containing granulated blast furnace slag (GBFS) as fine aggregate were studied. By analyzing the effects of water-binder ratio, sand replacement ratio and curing schedule on the mechanical properties of high performance cement-based materials, the important order of the influence of different factors on the compressive strength and the optimal level of each factor were determined. The results show that the important order of different factors on the compressive strength is: curing schedule > water- binder ratio > sand replacement ratio. The important order of different factors on the flexural strength is: sand replacement ratio > water-binder ratio > curing schedule. The compressive strength decreases with the increase of water-binder ratio, the compressive strength increases first and then decreases with the increase of sand replacement ratio, the flexural strength decreases with the increase of water-to-binder ratio and sand replacement ratio. Both autoclave and steam curing can improve the compressive strength of GBFS high performance cement-based materials for sand replancement, and autoclave curing > low pressure steam curing > standard curing. Microscopic test results show that using granulated blast furnace slag instead of fine aggregate can effectively improve the compressive strength of cement-based materials.
英文名 : Mechanical Properties of High Performance Cement-based Materials for Granulated Blast Furnace Slag Based on Orthogonal Test
刊期 : 2019年第11期
关键词 : 粒化高炉矿渣;高性能水泥基材料;力学性能;正交分析
Key words : Granulated blast furnace slag; Cement-based materials; Mechanical properties; Orthogonal analysis
刊期 : 2019年第11期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2019.11.092.04
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金项目(51268041);内蒙古自治区草原英才项目(CYYC5039)。
作者 : 石东升1,李 科1,薛欣欣1,韩佳彤2
单位 : 1.内蒙古工业大学 土木工程学院,呼和浩特 010051;2.呼和浩特市政工程服务中心,010020

石东升1,李 科1,薛欣欣1,韩佳彤2

石东升,李科,薛欣欣,等.粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能正交试验[J].混凝土与水泥制品,2019(11):92-95.

SHI D S,LI K,XUE X X,et al.Mechanical Properties of High Performance Cement-based Materials for Granulated Blast Furnace Slag Based on Orthogonal Test[J].China Concrete and Cement Products,2019(11):92-95.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:基于正交分析法研究了不同因素对粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能的影响。通过分析水胶比、代砂率和养护制度三种因素对高性能水泥基材料力学性能的影响,确定了不同因素对抗压强度影响的主次顺序以及各因素的最优水平组。结果表明,不同因素对抗压强度影响的主次顺序均为:养护条件>水胶比>代砂率;对抗折强度影响的主次顺序为:代砂率>水胶比>养护条件;抗压强度随着水胶比的增大而降低,随着代砂率的增大而呈现出先增大后减小的趋势,而抗折强度随着水胶比与代砂率的增大均呈下降趋势;相比于标准养护,蒸压与低压蒸汽养护均能提高粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料的抗压强度,且蒸压养护>低压蒸汽养护>标准养护;显微测试结果表明,采用粒化高炉矿渣代替细骨料能够有效提高水泥基材料的抗压强度。
Abstract: Based on the orthogonal analysis method, the effects of different factors on the mechanical properties of high performance cement-based materials containing granulated blast furnace slag (GBFS) as fine aggregate were studied. By analyzing the effects of water-binder ratio, sand replacement ratio and curing schedule on the mechanical properties of high performance cement-based materials, the important order of the influence of different factors on the compressive strength and the optimal level of each factor were determined. The results show that the important order of different factors on the compressive strength is: curing schedule > water- binder ratio > sand replacement ratio. The important order of different factors on the flexural strength is: sand replacement ratio > water-binder ratio > curing schedule. The compressive strength decreases with the increase of water-binder ratio, the compressive strength increases first and then decreases with the increase of sand replacement ratio, the flexural strength decreases with the increase of water-to-binder ratio and sand replacement ratio. Both autoclave and steam curing can improve the compressive strength of GBFS high performance cement-based materials for sand replancement, and autoclave curing > low pressure steam curing > standard curing. Microscopic test results show that using granulated blast furnace slag instead of fine aggregate can effectively improve the compressive strength of cement-based materials.

关键词:
粒化高炉矿渣;高性能水泥基材料;力学性能;正交分析
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(1)养护龄期为28 d时,代砂率、养护条件和水胶比三项指标对抗压强度的影响程度为养护条件>水胶比>代砂率,其中,养护条件贡献率为42.59%,水胶比为35.91%,代砂率为 21.5%;对抗折强度的影响程度为代砂率>水胶比>养护条件,其中,代砂率的贡献率为42.9%,水胶比为39.27%,而养护条件仅为 17.83%。
(2)养护条件对抗压强度影响的主次顺序为:蒸压养护>蒸汽养护>标准养护。抗压与抗折强度均随着水胶比的增大而降低;抗压强度随着代砂率的增大呈现出先增大后减小的趋势,抗折强度随着代砂率的增加而减小。
(3)当代砂率为50%时,其抗压强度略高于石英砂高性能水泥基材料,这说明掺入适当的粒化高炉矿渣有利于提高高性能水泥基材料的力学性能。因此,从强度方面来看,粒化高炉矿渣可以代替石英砂作为高性能水泥基材料的细骨料。    
(4)粒化高炉矿渣代砂水泥基材料与石英砂水泥基材料的亚微观结构类似,在标准养护下界面过渡区水泥浆体与骨料紧密结合但可明显分辨;70 ℃蒸汽养护与高温蒸压养护均能改善水泥基材料界面过渡区的微细观结构,使体系密实度进一步提高。尤其是高温蒸压养护,其过渡区的水化填充效应不断得到改善,体系中的骨料颗粒与水化胶凝体紧密黏结在一起,从而提高了抗压强度。

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石东升,李科,薛欣欣,.粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能正交试验[J].混凝土与水泥制品,2019(11):92-95.

SHI D S,LI K,XUE X X,et al.Mechanical Properties of High Performance Cement-based Materials for Granulated Blast Furnace Slag Based on Orthogonal Test[J].China Concrete and Cement Products,2019(11):92-95.

 

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