不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土性能的影響

徐 玲， 廖 飛,2， 葉 晗， 張 偉， 張藝騫， 張 勇， 尤郯琳

(1. 攀枝花學院土木與建筑工程學院， 四川攀枝花 617000；2. 西華大學土木建筑與環境學院，四川成都 610039)

不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土性能的影響

徐 玲1， 廖 飛1,2， 葉 晗1， 張 偉1， 張藝騫1， 張 勇1， 尤郯琳1

(1. 攀枝花學院土木與建筑工程學院， 四川攀枝花 617000；2. 西華大學土木建筑與環境學院，四川成都 610039)

文章利用攀西地區的工業固態廢棄物高鈦型高爐渣配制C30自密實混凝土，研究砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70時對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間、擴展度和7 d、28 d、60 d抗壓強度的影響。試驗研究表明：砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的性能影響較大。當砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的工作性能較優，得到C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的抗壓強度達到最大。

自密實混凝土； 配合比； 高鈦型高爐渣； 砂率； 影響

高鈦型高爐渣是攀西地區的一種工業固態廢棄物，因其材料穩定性和無危害性等特點，作為骨料配制普通混凝土，在工程上已得到廣泛應用[1]。高鈦型高爐渣混凝土作為一種新型建筑材料，可以減少對環境的污染和減少對天然砂石的開采，合理開發應用高鈦型高爐渣代替普通砂、石制備混凝土具有重要意義[2]。高鈦型高爐渣自密實混凝土在攀西地區已開始推廣應用，但其各項性能的研究還處于初級階段，如何高效地開發和應用高鈦型高爐渣制備自密實混凝土是當下需要解決的問題[3]。

1 原材料及配合比

1.1 水泥

水泥采用攀枝花市瑞豐建材公司生產的P.O.42.5R級普通硅酸鹽水泥，其性能指標如表1所示。

表1 水泥物理力學性能

1.2 外加劑

高效減水劑為攀枝花吉源外加劑公司配置的聚羧酸高效減水劑，固體含量40 %，減水率達到30 %以上。

1.3 粗、細骨料

自密實混凝土的粗、細骨料采用攀枝花環業公司生產的高鈦型高爐渣，其技術指標如表2、表3所示。

表2 高鈦型高爐渣粗骨料技術指標

表3 高鈦型高爐渣細骨料技術指標

1.4 粉煤灰

粉煤灰采用攀枝花市鋼城集團綜合工業分公司生產的F類Ⅰ級粉煤灰，其性能指標如表4所示。

1.5 不同砂率配合比

因為高鈦型高爐渣自密實混凝土對工作性能的特定要求，其配合比設計不同于普通混凝土配合比設計。在配合比計算上，沒有一個準確的計算方法，由最初的試驗經驗配合比計算法，到半定量計算方法，再到最后的定量參數計算方法[4]。自密實混凝土的配合比設計方法不斷趨于更準確實用，并形成了相應的自密實混凝土配合比計算規范[5]。不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土配合比影響如表5所示。

表4 粉煤灰的技術指標

表5 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土配合比影響

由表5可知，砂率不同，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的配合比不同。砂率不同主要影響C30高鈦型高爐渣自密實混凝土中高鈦型高爐渣碎石和高鈦型高爐渣砂的摻量。

2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土工作性能的影響

2.1 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土流動性和擴展度的影響

C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的流動性和擴展度受砂率大小和砂細度模數的影響。本試驗研究砂的細度模數分別為2.6、3.0及砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70條件下C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間和擴展度，其具體的試驗結果見表6和圖1、圖2。

表6 C30高鈦型高爐渣自密實混凝土試驗結果

圖1 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土T500流動時間的影響

圖2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土擴展度的影響

由表6可知，在高鈦型高爐渣砂細度模數為2.6的條件下，當砂率為0.60時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為11.2 s，擴展度為255 mm；當砂率為0.64時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為4.2 s，擴展度為270 mm；當砂率為0.70時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為3.8 s，擴展度為275 mm。在高鈦型高爐渣砂細度模數為3.0的條件下，當砂率為0.60時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為9.2 s，擴展度為260 mm；當砂率為0.64時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為3.0 s，擴展度為275 mm；當砂率為0.70時，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間為2.7 s，擴展度為280 mm。由圖1和圖2可知，隨著砂率的增大，高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間變短，擴展度增大，高鈦型高爐渣自密實混凝土的流動性增強。試驗結果表明：隨著砂率的增加，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的流動性變好，當增加到一定程度時，其流動性變化不大。因此，當砂率為0.68時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的流動性較好，此時獲得C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的工作性能較優。

2.2 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土抗壓強度的影響

細骨料對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土強度的影響，主要表現在細骨料本身的強度和配制自密實混凝土的密實狀態。由于高鈦型高爐渣砂本身咬合力較好，配制C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的強度較高。本試驗主要研究砂率分別為0.60、0.62、0.64、0.68和0.70時C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的7 d、28 d和60 d抗壓強度(表7、圖3)。

由表7可知，當砂率為0.60時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的7 d抗壓強度為23.3 MPa，28 d抗壓強度為30.3 MPa，60 d抗壓強度為40.2 MPa；當砂率為0.68時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的7 d抗壓強度為25.6 MPa，28 d抗壓強度為34.2 MPa，60 d抗壓強度為43.5 MPa；當砂率為0.70時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的7 d抗壓強度為23.4 MPa，28 d抗壓強度為31.5 MPa，60 d抗壓強度為39.2 MPa。由圖3可知，隨著砂率的增加，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的抗壓強度呈現先增加后減少的趨勢，當砂效在0.68左右時，其抗壓強度達到最大值。試驗結果表明：當砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的抗壓強度達到最大值。

表7 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土抗壓強度的影響

圖3 不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土抗壓強度的影響

3 結論

(1)通過研究不同砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的T500流動時間、擴展度和抗壓強度的影響，得出砂率對C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的工作性能影響較大。

(2)當砂細度模數分別為2.6和3.0時，得出C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的最優砂率為0.68。因此，當砂率在0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的流動性達到最優。

(3)C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的強度隨著砂率的增加，其7 d、28 d和60 d抗壓強度呈現先增加后減小的變化規律。當砂率達到0.68左右時，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的抗壓強度達到最大值。因此，C30高鈦型高爐渣自密實混凝土的最優砂率為0.68左右。

[1] 劉松利,張雪峰.攀枝花高鈦型高爐渣綜合利用的進展與展望[J].攀枝花科技與信息,2010(3):1-4.

[2] 廖榮華,陳德明.攀鋼高爐渣綜合利用研究進展及產業化建議[J].攀枝花科技與信息,2006(4):1-9.

[3] 齊永順，楊玉紅.自密實混凝土的研究現狀分析及展望[J].混凝土，2009(1):25-28.

[4] 陳春珍,張金喜.自密實混凝土配合比設計方法使用性研究[J].混凝土，2009(12):83-86.

[5] 李廣軍.高流動性自密實混凝土配合比的研究[J].低溫建筑技術,2008(8):15-17.

TU528.53

B

[定稿日期]2017-04-14

獲得2015年攀枝花學院省級大學生創新創業訓練計劃項目資助(編號：201511360098)

徐玲(1994～)，女，在讀本科，工程管理專業。

廖飛(1990～)，男，碩士研究生，研究方向為巖土工程。

2017世界技能大賽開幕52名中國“年輕工匠”參與競技

新華社阿布扎比10月14日電(記者 蘇小坡)第44屆世界技能大賽14日在阿拉伯聯合酋長國首都阿布扎比開幕，平均年齡不到21歲的52名中國年輕工匠將參加47個技能項目的競技。

當晚，開幕式在阿布扎比亞斯島的Du體育場舉行。阿聯酋本地藝術家在流光溢彩的中心舞臺上奉獻了精彩演出。演出結束后，世界技能組織68個成員的選手們進入會場。身穿黃色上衣、白色長褲，手中揮舞五星紅旗的中國隊員入場時，排成一字長隊，在會場中心走出一個Z字形，儼然一條中國巨龍，看臺上中國觀眾揮舞國旗遙相呼應，此起彼伏的"加油"聲響徹全場。

世界技能組織主席西蒙·巴特利致辭時鼓勵選手們發揚公平競賽和團隊協作的精神，充分享受比賽的同時把參賽經歷和感受分享給身邊的人。在接下來的4天里，1260余名選手將在52個項目上展開競技。

2010年10月中國加入世界技能組織后，先后參加了三屆世界技能大賽。本屆大賽中國代表團由選手、專家、翻譯、工作人員等168人組成，其中，52名參賽選手中，男選手44名，女選手8名，他們將參加運輸與物流、結構與建筑技術、制造與工程技術、信息與通信技術、創意藝術與時尚、社會與個人服務等6大類47個項目的比賽。中國參賽選手平均年齡不到21歲，年齡最小的是18歲的花藝項目選手潘沈涵，年齡最大的是25歲的制造團隊挑戰賽項目選手高雨楠。

世界技能大賽被譽為“世界技能奧林匹克”，其競技水平代表了當今職業技能發展的世界先進水平。10月13日，世界技能組織全體成員大會在阿布扎比宣布，2021年第46屆世界技能大賽將在中國上海舉辦。

摘自中華人民共和國住房和城鄉建設部網站