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單因素試驗方法是指研究一個因素X對某一指標Y的影響時。采用的規劃或安排試驗的方法。本文在總結已有的關于低水膠比機制砂高性能混凝土(High Performance Concrete,簡寫HPC)的研究結果的基礎上。因地制宜地采用云南地方材料配制HPC。為了解所選定的主要影響因素對抗壓強度的影響關系的情況,本文安排了3個因素的單因素試驗來研究機制砂HPC在低水膠比下的抗壓強度。并擬合出強度與各因素的關系曲線, 為云南省低水膠比機制砂HPC的進一步研究與應用提供了參考。
本文采用單因素的均分法試驗,均分法試驗的優點是能較好地揭示因素對指標影響規律的概貌。本試驗設立的3個主要影響因素為:水膠比、減水劑摻量、礦渣摻量。試驗安排如下:
試驗原材料
52.5等級硅酸鹽水泥; 水淬高爐礦渣, 比表面積為6 000cmVg; KS—JS聚羧酸減水劑,減水率25%左右,CI-<0.05% ,PH 值7.0; 石灰石碎石,粒徑5~20mm, 連續級配; 尋甸機制砂與元謀河砂按1:l的比例制得的 昆合砂,其細度模數為2.99,顆粒級配評定為Ⅱ 區。
試驗范圍
本試驗的試驗范圍根據理論基礎、相關經驗及試驗所做的探索來確定。具體做法是先確定1個中心配比, 各因素在量上分別圍繞該配合比各參數值做上下均勻調整. 從而確定各因素的水平及范圍。在確定試驗范圍時, 盡量做到使試驗范圍適中. 避免過寬而漏掉更優數值或凹、凸值, 也避免過窄而造成試驗量過大。
在材料相同的情況下.HPC的強度隨水膠比的減小而增大的規律呈曲線關系,現來看混凝土的強度與膠水比的關系如何。將表7中的水膠比改為膠水比,則得圖4的擬合曲線。可看出混凝土的強度雖然隨膠zk比的增加呈現增長的趨勢,但這種增長并非鮑羅米公式描述的那樣是一種線性關系式。由圖4可看出變化的規律呈曲線關系,擬合程度更高的為雙曲線型, 這與普通混凝土中強度與灰水比呈直線關系有較大差別, 這也體現了HPC原材料與性能問關系的復雜性, 采用線性關系式已經很難準確地描述這種客觀情況。從以上試驗也可看出,減水劑越高強度下降越快, 這是因為減水劑中有一定的含氣量,若加的過多則使氣泡增多,使得混凝土強度相應降低。利用磨細礦渣做摻和N-可以提高混凝土強度, 但摻量并不是越大越高。礦渣粉取代水泥的數量需針對工程特點而確定, 初步看出置換率為3O%左右時對混凝土強度改善效果更優。
采用單因素試驗設計法, 分別研究了3個主要影響因素(水膠比、減水劑摻量、礦渣摻量)的改變對機制砂HPC在低水膠比下抗壓強度的影響.并得出函數曲線。從前面的關系曲線看出。在材料相同的情況下,HPC的強度隨水膠比的減小而增大的規律呈曲線關系.減水劑摻量越高強度下降越怏, 礦渣粉取代水泥的數量在30%左右時對HPC強度改善效果更優。