等强度条件下再生骨料混凝土抗渗性能试验研究

范灵芝

【摘 要】采用正交试验设计方法对再生骨料混凝土抗渗性能试验进行研究，研究等强度条件下粉煤灰掺量、砂率与骨料取代率对再生骨料混凝土抗渗性能的影响。通过极差、方差分析表明：粉煤灰掺量和骨料取代率是影响再生骨料混凝土抗渗性能的显著性因素，砂率为不显著因素；掺入粉煤灰可以增强再生骨料混凝土的抗渗性能，且最优掺量为25%。采用多元回归分析的方法，建立再生骨料混凝土的渗透系数与粉煤灰掺量、砂率、骨料取代率的经验公式。

【关键词】正交试验；再生骨料混凝土；粉煤灰；骨料取代率；砂率；渗透系数

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0302-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.139

0 引言

再生骨料混凝土的利用，符合国家节约能源、保护环境的可持续发展理念[1]。再生骨料与天然骨料相比，由于其内部有初始损伤和微裂纹，导致其吸水率高、强度较低、弹性模量较小、徐变和收缩较大[2-5]。许多专家学者对再生骨料混凝土的力学性能进行大量的试验研究，其中一部分研究涉及了粉煤灰与骨料取代率对再生骨料混凝土抗渗性能的影响，但关于影响再生骨料混凝土的抗渗性能的主要因素及影响程度，以及两者之间的最佳配比的研究较少。

本文以粉煤灰的掺量为胶凝材料的0%、25%、35%、再生骨料等质量取代天然骨料的0%、25%、50%为变化参数，研究粉煤灰掺量、骨料取代率、砂率对再生骨料混凝土抗渗性能的影响。期望改善再生骨料混凝土抗渗性能，使其能够达到天然骨料混凝土的抗渗性要求。

1 试验材料与试验方法

1.1 试验原材料

水泥采用盾石牌P·C 32.5R水泥，密度为3.12g/cm3，安定性合格。粉煤灰采用陕西省咸阳市渭河电厂的二级粉煤灰，密度为2.24g/cm3，45um筛余量为19%，细骨料采用渭河天然河砂，表观密度为2710kg/m3，含泥量为1.2%，细度模数为2.6，属于中砂。试验中所用的细骨料为饱和面干状态。粗骨料采用渭河卵石，5～31.5mm的连续级配，表观密度为2740kg/m3，压碎值为7.9%，含泥量为0.3%。再生粗骨料来自工地上经机械破碎的楼房板、梁、柱混凝土， 破碎后的混凝土经过筛分，人工选取5～31.5mm的连续级配，试验中所用的再生骨料为饱和面干状态。

1.2 试验设计

本文按正交表 L9（34）安排试验，以探讨不同影响因素对再生骨料混凝土抗渗性能的影响规律，来优化指导再生骨料混凝土配合比设计，从而找出再生骨料混凝土抗渗性能最优配合比方案。本文共试验了9组配合比，粉煤灰掺量（因素A）分别为0%、25%和35%，砂率（因素B）分别为 35%、30%和 25%，再生骨料取代率（因素C）分别为0%、25%和50%，保持单位用水量和水泥用量不变[6]。

1.3 试验方法

本试验根据《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）[7]进行再生骨料混凝土抗渗性能试验。

2 正交试验结果分析

2.1 极差分析

通过正交试验的极差分析可以得到各试验因素对评价指标的影响大小顺序，同时得到再生骨料混凝土渗透系数最小的组合，即最优配合比。极差分析见表1。

由表1可知，按照极差RC>RA>RB，影响再生骨料混凝土抗渗性能因素的主次顺序为：骨料取代率>粉煤灰的掺量>砂率，即采用再生骨料取代粗骨料和掺入粉煤灰能在一定范围内提高混凝土的抗渗性能，且砂率对再生骨料混凝土抗渗性的影响较小，这将为再生骨料在工程中应用提供试验资料。在此次试验条件下，再生骨料混凝土抗渗性能最优的组合为粉煤灰掺量为25%、砂率为30%与再生骨料的取代率为50%。1.2 方差分析

为了确定各试验因素对再生骨料混凝土渗透性的影响程度，找出对再生骨料混凝土有显著影响试验因素，排除对再生骨料混凝土无显著影响的试验因素，将试验结果进行方差分析，分析结果如表2。

由表2方差分析结果可知，粉煤灰掺量与骨料取代率是影响再生骨料混凝土抗渗性能的显著性因素，砂率为不显著因素，这与极差分析的结果一致。

2 结论

通过极差、方差分析表明，粉煤灰掺量与骨料取代率是影响再生骨料混凝土的显著性因素，且影响程度为骨料取代率>粉煤灰掺量。砂率对再生骨料混凝土的渗透性能影响很小。

【参考文献】

[1]尚守平，杜運兴.绿色结构工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

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[6]南京水利科学研究院.水工混凝土试验规程[M].中国电力出版社，2006.

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