金刚砂混凝土配合比设计及力学性能研究

我国含有丰富的天然金刚砂 ,每年都生产并出口大量金刚砂产品。 良好的耐磨性使得它在工业上得以广泛应用 ,但金刚砂在路面使用上仍属少见。金刚砂是质地坚硬和多棱角的结晶体 ,又是一种颗粒严密的高强韧骨料 ,具有化学性稳定、强度高、硬度大和耐磨等优点。 能否在金刚砂能提高路面的耐磨性的同时 ,获得较高的力学强度是值得研究的。要配制较理想的金刚砂混凝土 ,首先应选择与基材强度相适应的金刚砂品种 ,对不同金刚砂的标号进行试验配比。其次要选择合理的砂率和水灰比 ,还需考虑粉煤灰、硅灰和高效减水剂等的影响。本文试图以金刚砂对混凝土力学强度的贡献为出发点 ,以大量试验数据为基础 ,给出了金刚砂的类型与掺量 ,通过对金刚砂混凝土进行配合比设计和力学性能分析 ,来获取具有优良力学特性的金刚砂混凝土。

1、配合比设计及室内力学试验：

混凝土配合比设计 ,按《公路工程水泥混凝土试验规程》 （ JT J 053- 94）进行。采用 28 d养护龄期测试强度。

1. 1、设计指标及材料选择：

1. 1. 1、设计指标：

本文设计的金刚砂混凝土为半干硬性混凝土 ,强度优于普通混凝土。 具体设计指标如下： 坍落度0～ 30 mm;设计强度 C 35。

1. 1. 2、选用的原材料：

（ 1） 水泥： 采用重庆地维水泥 P. 0425 号 , 按GBl 75-92检测 , 28 d 抗压强度 70. 37 M Pa ,抗折强度 8. 47 M Pa。

（ 2）粉煤灰： 采用重庆璐璜电厂Ⅱ 级粉煤灰。

（ 3）机制砂 : 表观密度 2. 6 9g / cm3, 装填密度1. 55 g /cm3,空隙率 42. 4% 。

（ 4）粗集料： 表观密度 2. 70 g /cm3, 装填密度1. 54 g /cm3,空隙率 43. 0% ,最大粒径 20 m m。

（ 5）金刚砂： 选取编号为 1号、 2号和 3号金刚砂进行试验。

（ 6）减水剂： 采用 F JW 萘系高效减水剂。

1. 2、混凝土配合比：

1. 2. 1、基准配合比：

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》 （ JT J 012- 94） ,进行以抗压强度为指标的路面混凝土基准配合比设计。 初步确定： W = 182, C= 372, W /B =0. 49, S= 1 295, G= 554,和易性较好。 主要性能测试 结果 为： 坍 落度 T = 6 mm, 抗 折 强度 f cf =4. 7 M Pa,抗拉强度 f cu = 35. 3 M Pa。 在基准配合比的基础上 ,进行混凝土配合比正交试验 ,分别掺加粉煤灰和硅灰 ,做对比试验。