不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土性能的影响

徐 玲， 廖 飞,2， 叶 晗， 张 伟， 张艺骞， 张 勇， 尤郯琳

(1. 攀枝花学院土木与建筑工程学院， 四川攀枝花 617000；2. 西华大学土木建筑与环境学院，四川成都 610039)

不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土性能的影响

徐 玲1， 廖 飞1,2， 叶 晗1， 张 伟1， 张艺骞1， 张 勇1， 尤郯琳1

(1. 攀枝花学院土木与建筑工程学院， 四川攀枝花 617000；2. 西华大学土木建筑与环境学院，四川成都 610039)

文章利用攀西地区的工业固态废弃物高钛型高炉渣配制C30自密实混凝土，研究砂率分别为0.60、0.62、0.64、0.68和0.70时对C30高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间、扩展度和7 d、28 d、60 d抗压强度的影响。试验研究表明：砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土的性能影响较大。当砂率在0.68左右时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的工作性能较优，得到C30高钛型高炉渣自密实混凝土的抗压强度达到最大。

自密实混凝土； 配合比； 高钛型高炉渣； 砂率； 影响

高钛型高炉渣是攀西地区的一种工业固态废弃物，因其材料稳定性和无危害性等特点，作为骨料配制普通混凝土，在工程上已得到广泛应用[1]。高钛型高炉渣混凝土作为一种新型建筑材料，可以减少对环境的污染和减少对天然砂石的开采，合理开发应用高钛型高炉渣代替普通砂、石制备混凝土具有重要意义[2]。高钛型高炉渣自密实混凝土在攀西地区已开始推广应用，但其各项性能的研究还处于初级阶段，如何高效地开发和应用高钛型高炉渣制备自密实混凝土是当下需要解决的问题[3]。

1 原材料及配合比

1.1 水泥

水泥采用攀枝花市瑞丰建材公司生产的P.O.42.5R级普通硅酸盐水泥，其性能指标如表1所示。

表1 水泥物理力学性能

1.2 外加剂

高效减水剂为攀枝花吉源外加剂公司配置的聚羧酸高效减水剂，固体含量40 %，减水率达到30 %以上。

1.3 粗、细骨料

自密实混凝土的粗、细骨料采用攀枝花环业公司生产的高钛型高炉渣，其技术指标如表2、表3所示。

表2 高钛型高炉渣粗骨料技术指标

表3 高钛型高炉渣细骨料技术指标

1.4 粉煤灰

粉煤灰采用攀枝花市钢城集团综合工业分公司生产的F类Ⅰ级粉煤灰，其性能指标如表4所示。

1.5 不同砂率配合比

因为高钛型高炉渣自密实混凝土对工作性能的特定要求，其配合比设计不同于普通混凝土配合比设计。在配合比计算上，没有一个准确的计算方法，由最初的试验经验配合比计算法，到半定量计算方法，再到最后的定量参数计算方法[4]。自密实混凝土的配合比设计方法不断趋于更准确实用，并形成了相应的自密实混凝土配合比计算规范[5]。不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土配合比影响如表5所示。

表4 粉煤灰的技术指标

表5 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土配合比影响

由表5可知，砂率不同，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的配合比不同。砂率不同主要影响C30高钛型高炉渣自密实混凝土中高钛型高炉渣碎石和高钛型高炉渣砂的掺量。

2 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土工作性能的影响

2.1 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土流动性和扩展度的影响

C30高钛型高炉渣自密实混凝土的流动性和扩展度受砂率大小和砂细度模数的影响。本试验研究砂的细度模数分别为2.6、3.0及砂率分别为0.60、0.62、0.64、0.68和0.70条件下C30高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间和扩展度，其具体的试验结果见表6和图1、图2。

表6 C30高钛型高炉渣自密实混凝土试验结果

图1 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土T500流动时间的影响

图2 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土扩展度的影响

由表6可知，在高钛型高炉渣砂细度模数为2.6的条件下，当砂率为0.60时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为11.2 s，扩展度为255 mm；当砂率为0.64时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为4.2 s，扩展度为270 mm；当砂率为0.70时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为3.8 s，扩展度为275 mm。在高钛型高炉渣砂细度模数为3.0的条件下，当砂率为0.60时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为9.2 s，扩展度为260 mm；当砂率为0.64时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为3.0 s，扩展度为275 mm；当砂率为0.70时，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间为2.7 s，扩展度为280 mm。由图1和图2可知，随着砂率的增大，高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间变短，扩展度增大，高钛型高炉渣自密实混凝土的流动性增强。试验结果表明：随着砂率的增加，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的流动性变好，当增加到一定程度时，其流动性变化不大。因此，当砂率为0.68时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的流动性较好，此时获得C30高钛型高炉渣自密实混凝土的工作性能较优。

2.2 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土抗压强度的影响

细骨料对C30高钛型高炉渣自密实混凝土强度的影响，主要表现在细骨料本身的强度和配制自密实混凝土的密实状态。由于高钛型高炉渣砂本身咬合力较好，配制C30高钛型高炉渣自密实混凝土的强度较高。本试验主要研究砂率分别为0.60、0.62、0.64、0.68和0.70时C30高钛型高炉渣自密实混凝土的7 d、28 d和60 d抗压强度(表7、图3)。

由表7可知，当砂率为0.60时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的7 d抗压强度为23.3 MPa，28 d抗压强度为30.3 MPa，60 d抗压强度为40.2 MPa；当砂率为0.68时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的7 d抗压强度为25.6 MPa，28 d抗压强度为34.2 MPa，60 d抗压强度为43.5 MPa；当砂率为0.70时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的7 d抗压强度为23.4 MPa，28 d抗压强度为31.5 MPa，60 d抗压强度为39.2 MPa。由图3可知，随着砂率的增加，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的抗压强度呈现先增加后减少的趋势，当砂效在0.68左右时，其抗压强度达到最大值。试验结果表明：当砂率在0.68左右时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的抗压强度达到最大值。

表7 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土抗压强度的影响

图3 不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土抗压强度的影响

3 结论

(1)通过研究不同砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土的T500流动时间、扩展度和抗压强度的影响，得出砂率对C30高钛型高炉渣自密实混凝土的工作性能影响较大。

(2)当砂细度模数分别为2.6和3.0时，得出C30高钛型高炉渣自密实混凝土的最优砂率为0.68。因此，当砂率在0.68左右时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的流动性达到最优。

(3)C30高钛型高炉渣自密实混凝土的强度随着砂率的增加，其7 d、28 d和60 d抗压强度呈现先增加后减小的变化规律。当砂率达到0.68左右时，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的抗压强度达到最大值。因此，C30高钛型高炉渣自密实混凝土的最优砂率为0.68左右。

[1] 刘松利,张雪峰.攀枝花高钛型高炉渣综合利用的进展与展望[J].攀枝花科技与信息,2010(3):1-4.

[2] 廖荣华,陈德明.攀钢高炉渣综合利用研究进展及产业化建议[J].攀枝花科技与信息,2006(4):1-9.

[3] 齐永顺，杨玉红.自密实混凝土的研究现状分析及展望[J].混凝土，2009(1):25-28.

[4] 陈春珍,张金喜.自密实混凝土配合比设计方法使用性研究[J].混凝土，2009(12):83-86.

[5] 李广军.高流动性自密实混凝土配合比的研究[J].低温建筑技术,2008(8):15-17.

TU528.53

B

[定稿日期]2017-04-14

获得2015年攀枝花学院省级大学生创新创业训练计划项目资助(编号：201511360098)

徐玲(1994～)，女，在读本科，工程管理专业。

廖飞(1990～)，男，硕士研究生，研究方向为岩土工程。

2017世界技能大赛开幕52名中国“年轻工匠”参与竞技

新华社阿布扎比10月14日电(记者 苏小坡)第44届世界技能大赛14日在阿拉伯联合酋长国首都阿布扎比开幕，平均年龄不到21岁的52名中国年轻工匠将参加47个技能项目的竞技。

当晚，开幕式在阿布扎比亚斯岛的Du体育场举行。阿联酋本地艺术家在流光溢彩的中心舞台上奉献了精彩演出。演出结束后，世界技能组织68个成员的选手们进入会场。身穿黄色上衣、白色长裤，手中挥舞五星红旗的中国队员入场时，排成一字长队，在会场中心走出一个Z字形，俨然一条中国巨龙，看台上中国观众挥舞国旗遥相呼应，此起彼伏的"加油"声响彻全场。

世界技能组织主席西蒙·巴特利致辞时鼓励选手们发扬公平竞赛和团队协作的精神，充分享受比赛的同时把参赛经历和感受分享给身边的人。在接下来的4天里，1260余名选手将在52个项目上展开竞技。

2010年10月中国加入世界技能组织后，先后参加了三届世界技能大赛。本届大赛中国代表团由选手、专家、翻译、工作人员等168人组成，其中，52名参赛选手中，男选手44名，女选手8名，他们将参加运输与物流、结构与建筑技术、制造与工程技术、信息与通信技术、创意艺术与时尚、社会与个人服务等6大类47个项目的比赛。中国参赛选手平均年龄不到21岁，年龄最小的是18岁的花艺项目选手潘沈涵，年龄最大的是25岁的制造团队挑战赛项目选手高雨楠。

世界技能大赛被誉为“世界技能奥林匹克”，其竞技水平代表了当今职业技能发展的世界先进水平。10月13日，世界技能组织全体成员大会在阿布扎比宣布，2021年第46届世界技能大赛将在中国上海举办。

摘自中华人民共和国住房和城乡建设部网站