秸稈/聚丙烯纖維-?；⒅楸鼗炷量箖鋈谠囼炑芯?/h1>
2023-09-27 08:14劉光程姚韋靖龐建勇
安徽理工大學學報（自然科學版） 2023年4期
劉光程,姚韋靖*,龐建勇
(1.安徽理工大學土木建筑學院,安徽 淮南 232001;2.安徽理工大學礦山建設工程安徽省高校重點實驗室,安徽 淮南 232001)
目前,建筑墻體常采用保溫砂漿作為保溫結構,保溫砂漿是通過加入一些有機、無機材料,制備成具有保溫性能的建筑用膠凝材料。而“城市窯洞”式綠色建筑的主旨思想是研制出一種輕質高強的多功能混凝土,既具有一般混凝土的高強度、可承重的特性,又兼具保溫隔熱的功能,符合當前綠色環保的高效益生態建筑材料要求[1]。
?；⒅楸鼗炷潦窃诨炷林袚饺氩；⒅檩p集料制備而成的一種新型混凝土材料[2]。?；⒅槭且环N新型輕質無機絕熱材料,具有球狀顆粒狀,表面?；忾]、內部多孔,具有輕質保溫、和易性好、不易燃、防火絕熱的優良理化特性[3]。有研究嘗試將?；⒅閾饺胨嗌皾{,并進一步摻入到混凝土,使混凝土導熱系數顯著降低,并對材料的物理力學性能[4-5]、微細觀特性[6]等展開研究。文獻[7]研究了保溫混凝土的保溫隔熱能力,建立了?；⒅閷嵯禂档臄祵W模型。文獻[8-9]分析了?；⒅楸鼗炷两Y構的抗震性能。由于輕集料的加入會導致混凝土強度下降,許多學者混合摻入纖維等加強?；⒅楸鼗炷恋牧W性能,如文獻[10]將聚乙烯醇纖維摻入?；⒅樗嗷牧现?分析纖維摻量等因素對保溫混凝土強度和導熱系數的影響;文獻[11]將植物纖維摻入?；⒅榛炷林?分析植物纖維摻量對材料強度和導熱系數的影響,通過功效系數獲得最優配比;文獻[12]將聚丙烯纖維摻入?；⒅楸厣皾{,證實了聚丙烯纖維阻裂作用;文獻[13]復摻鋼纖維、聚丙烯纖維制備復摻纖維?；⒅榛炷?發現復摻纖維能顯著改變混凝土的破壞模式,由壓剪破壞轉變為剪切破壞[13]。如今?；⒅楸鼗炷猎诮ㄖ毓こ蘙14]和抵抗火災后建筑結構耐久性退化[15]等方面均有廣泛應用前景,而通過復摻秸稈和聚丙烯纖維以提高?；⒅楸鼗炷亮W性能,探究凍融損傷對保溫隔熱能力的影響還有待進一步研究。
為此,本研究設計秸稈粉末、聚丙烯纖維和?；⒅轶w積率摻量正交試驗,開展凍融循環下保溫混凝土的基本力學性能試驗,測試試件經歷多次凍融循環后導熱系數和質量損失,探究各因素的影響順序,以期為冬冷夏熱地區保溫混凝土結構的研究及評價提供參考。
1 試驗材料及方法
1.1 試驗材料
膠凝材料采用P·C42.5級復合硅酸鹽水泥,細度為342m2/kg,初凝時間為165min,終凝時間為220min,3d抗壓強度為29.99MPa,28d抗壓強度為49.75MPa;粗骨料為石灰質碎石,粒徑為10～20mm,堆積密度為1 550kg/m3,表觀密度為2 650kg/m3,含泥量為1.2%;細骨料為中砂,產自淮河,細度模數為2.6,堆積密度為1 379kg/m3,表觀密度為2 347kg/m3,含泥量為2.7%;外加劑采用HPWR型減水劑,由陜西秦奮建材廠生產,減水率達28%。
秸稈采用安徽惠豐農產品加工廠生產的麥秸稈粉末,粒徑為0.1μm～1mm,如圖1(a)所示。聚丙烯纖維購自長沙匯祥纖維廠,密度為0.91g/cm3,長度為6mm,彈性模量≥2 500MPa,泊松比為0.29～0.46,導熱系數≤0.5W/(m·℃),斷裂強度≥300MPa,斷裂伸長率為15%～20%,如圖1(b)所示。 ?；⒅橘徸院颖眱|鑫建材廠, 粒徑為0.5～1.5mm,表觀密度為80～130kg/m3,堆積密度為80～120kg/m3,筒壓強度≥150MPa,導熱系數為0.032～0.045W/(m·℃),如圖1(c)所示。試驗采用電鏡掃描觀察其外殼和內部,如圖2所示,其內部呈現明顯的多孔蜂窩狀結構,正是這種特殊結構能夠有效延長熱量傳遞路徑、增加材料內部孔隙率,使熱量在傳遞過程中既在材料中傳遞又在空氣中傳播,而空氣本身的導熱系數僅為0.023W/(m·℃),導熱系數極低,隔熱效果較好,因而材料的隔熱能力較強。但?；⒅楸旧韽姸容^低,摻入過程中遭受擠壓、振動等,導致混凝土材料強度損失[16]。聚丙烯纖維是高延性纖維,在混凝土裂縫擴展中伸長量大,變形部分多具有彈性,能有效提高混凝土抗拉和抗沖擊性。秸稈是一種植物纖維,能有效地提高混凝土的拉壓比。因而,摻入聚丙烯纖維與秸稈可有效提高?；⒅楸鼗炷恋膹姸?。
(a)秸稈粉末 (b) 聚丙烯纖維 (c) ?；⒅?/p>
(a)外殼 (b) 內核
1.2 配合比設計
本文以保溫材料摻入量和凍融循環次數為研究參數。依據JGJ55-2011設計基準混凝土配合比,混凝土單位體積中各材料用量為: 水泥481.47kg,粗骨料1 077kg, 細骨料531kg, 水260kg, 減水劑4.81kg,水灰比1∶0.54。采用正交試驗的方法,分析保溫材料摻量對保溫混凝土抗凍融特性的影響,采用L16(45)正交表進行試驗,秸稈粉末在混凝土中的體積率VS分別取值0、1%、2%、3%;?；⒅樵诨炷林腥〈暗捏w積率VG分別取值0、10%、20%、30%;聚丙烯纖維在混凝土中的體積率VP分別取值0、0.3%、0.5%、0.7%。測試混凝土試件抗壓和抗拉強度,測試方法參照GB/T50081-2019,結果如表1所示。
表1 秸稈/聚丙烯纖維-?；⒅楸鼗炷粱玖W性能試驗
由表1可知,摻入秸稈粉末和?；⒅樽鳛楸鼗?各組保溫混凝土較基準混凝土試件質量、導熱系數均有不同程度的降低;質量最低為第7組,質量降低了15.28%;導熱系數最低為第11組,降低了50.90%,即保溫隔熱性能最優。由此可見,隔熱基材摻入可顯著提高材料輕質、保溫性能。同時,試件力學性能也明顯降低,抗壓強度、抗拉強度最低分別為第8組和第16組,較基準混凝土分別下降了40.42%、17.92%。這說明隔熱基材料摻入在提高材料保溫輕質特性的同時,力學強度也有不同程度的損失。
1.3 試驗方法
試件制作前將秸稈粉末用聚乙烯醇溶液(PH膠)進行聚合物包裹改性處理,浸泡3d后晾干清洗[17]。先將水泥、?；⒅?、砂、石骨料進行干拌約1.5min,再加水和減水劑進行濕拌約2.5min,最后撒入秸稈和聚丙烯纖維,完成秸稈/聚丙烯纖維-?；⒅楸鼗炷恋闹苽?。注意須采用濕拌和撒纖維同步進行制備混凝土試件,以避免纖維結團。
試件制作成型1d后拆模,在標準養護條件下養護至28d,即相對濕度≥95%,溫度維持在(20±1)℃,采用立方體試塊尺寸為300mm×300mm×30mm。參照GB/T50082-2009設計凍融循環試驗,利用高低溫交變濕熱箱完成試驗,在(-19±4)℃環境中凍8h,在(18±4)℃融4h,共計12h為1個循環,循環次數為0、20、40、60、80次。試驗過程中確保試件中心凍結溫度大于-10℃,從-20℃升溫至20℃所用時間不大于1.5h[18]。觀察各循環次數后試件的表觀形貌變化,并測試其導熱系數和質量損失。其中導熱系數測試采用雙平板法,使用沈陽鑫合經緯機械電子設備廠產PDR300導熱系數儀完成。
2 結果與分析
2.1 凍融循環后表觀現象
混凝土凍融循環過程中,吸水飽和后水冷凍結冰造成體積膨脹,同時也產生收縮現象,在混凝土內部產生溫度應力,而混凝土本身具有孔隙和微裂紋,在水結冰體積膨脹過程中進一步發育,最終導致混凝土表面水泥漿體脫落。圖3為經歷0、40、80次凍融循環后,混凝土試件的典型表觀形貌劣化過程。由圖3可知,隨著凍融循環次數增加,混凝土表面不斷劣化,出現輕微水泥漿體剝落現象。這是因為膠凝材料與粗細骨料的連接部位是材料的薄弱部位,界面區水結冰體積膨脹產生的內應力破壞了界面連接區,試塊表面漿體剝落,出現麻面、凹陷現象。
(a)0次 (b)40次 (c)80次
2.2 凍融循環后質量損失
測試混凝土試件受凍融循環損傷后各組試件質量損失情況,統計數據如表2所示。由表2可知,隨凍融循環次數遞增,試件質量不斷降低。經歷20、40、60、80次凍融循環后,16組試件平均質量分別降低8.56%、15.94%、24.60%、37.93%。經歷80次凍融循環后,質量損失最大的是第12組,損失質量為0.333kg;質量損失最小的為第6組,損失質量為0.203kg。
表2 保溫混凝土凍融循環后質量損失 kg
2.3 凍融循環后導熱系數
測試混凝土試件受凍融循環損傷后導熱系數情況,統計數據如表3所示。由表3可知,隨著凍融循環次數遞增,混凝土導熱系數不斷增加,保溫性能不斷降低。經歷20、40、60、80次凍融循環后,16組試件平均導熱系數分別增加19.90%、29.49%、39.57%、49.97%。經歷80次凍融循環后,導熱系數最大的是第4組,導熱系數為0.421 4W/(m·℃);導熱系數最小的為第11組,導熱系數為0.253 1W/(m·℃)。
表3 保溫混凝土凍融循環后導熱系數變化 W·(m·℃)-1
2.4 影響因素極差分析
試驗測得保溫混凝土經過80次凍融循環損傷后,導熱系數和質量均發生了較大變化,為進一步探究麥秸稈粉末摻量(因素A)、?；⒅閾搅?因素B)、聚丙烯纖維摻量(因素C)對保溫混凝土經歷凍融循環過程中導熱系數和質量損失的影響,現進行極差分析[19],結果如表4所示。
表4 保溫混凝土質量損傷和導熱系數損失極差分析 %
由表4可知,16組保溫混凝土經過80次凍融循環損傷后,質量較凍融循環作用前平均降低了37.93%。麥秸稈粉末、?；⒅楹途郾├w維摻量越小,經凍融循環作用后的質量損失越小。由極差分析可知,3種因素對保溫混凝土質量損失的影響順序為:麥秸稈粉末摻量(因素A)>聚丙烯纖維摻量(因素C)>?；⒅閾搅?因素B),而導熱系數較凍融作用前平均增大了49.97%;3種因素對保溫混凝土導熱系數的影響順序為:麥秸稈粉末摻量(因素A)>?；⒅閾搅?因素B)>聚丙烯纖維摻量(因素C)。根據表4繪制因素指標圖如圖4～圖5所示。
圖4 保溫混凝土導熱系數因素指標圖
圖5 保溫混凝土質量損失因素指標圖
由圖4可知,對于麥秸稈粉末摻量,隨摻量增加,導熱系數先下降后上升,最優摻量為混凝土體積率的2%,導熱系數達0.325W/(m·℃);隨著?；⒅閾搅康脑黾?導熱系數依然先下降后上升,最優摻量為取代砂體積率的20%,導熱系數達0.329W/(m·℃);隨著聚丙烯纖維摻量的增加,最優摻量為混凝土體積率的0.5%,但導熱系數呈上下波動,最小值為0.343W/(m·℃),最大值為0.355W/(m·℃)。
由圖5可知,隨著麥秸稈粉末摻量的增加,質量損失先增大后減小,在混凝土體積率達2%時質量損失最大達0.293kg;隨著?；⒅閾搅康脑黾?質量損失上下波動,在?；⒅槿〈绑w積率30%時質量損失最大(0.262kg),在?；⒅槿〈叭〈?0%時質量損失最小(0.234kg);隨著聚丙烯纖維摻量的增加,質量損失不斷增加,占混凝土體積率達0.7%,質量損失達0.266kg。這說明本試驗所采用的的聚丙烯纖維摻量范圍對減小混凝土凍融循環后的質量損失沒有幫助。
3 結語
本文研究了凍融條件下秸稈粉末、聚丙烯纖維和?；⒅閷炷翆嵝阅艿戎笜说挠绊?得出復摻3種摻合料對保溫混凝土指標的影響和排序。不同于以往某一摻合料對混凝土相關參數的研究,本文考慮多摻合料,采用正交方法優化試驗并運用極差分析各因素的影響順序,可為類似環境下保溫混凝土的配制和應用提供數據參考。
本文對保溫混凝土的研究主要是基于混凝土物理力學性能指標開展的,而未考慮摻合料對混凝土內部構造的影響,后期將結合工程條件進一步深入研究。
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劉光程,姚韋靖*,龐建勇
(1.安徽理工大學土木建筑學院,安徽 淮南 232001;2.安徽理工大學礦山建設工程安徽省高校重點實驗室,安徽 淮南 232001)
目前,建筑墻體常采用保溫砂漿作為保溫結構,保溫砂漿是通過加入一些有機、無機材料,制備成具有保溫性能的建筑用膠凝材料。而“城市窯洞”式綠色建筑的主旨思想是研制出一種輕質高強的多功能混凝土,既具有一般混凝土的高強度、可承重的特性,又兼具保溫隔熱的功能,符合當前綠色環保的高效益生態建筑材料要求[1]。
?；⒅楸鼗炷潦窃诨炷林袚饺氩；⒅檩p集料制備而成的一種新型混凝土材料[2]。?；⒅槭且环N新型輕質無機絕熱材料,具有球狀顆粒狀,表面?；忾]、內部多孔,具有輕質保溫、和易性好、不易燃、防火絕熱的優良理化特性[3]。有研究嘗試將?；⒅閾饺胨嗌皾{,并進一步摻入到混凝土,使混凝土導熱系數顯著降低,并對材料的物理力學性能[4-5]、微細觀特性[6]等展開研究。文獻[7]研究了保溫混凝土的保溫隔熱能力,建立了?；⒅閷嵯禂档臄祵W模型。文獻[8-9]分析了?；⒅楸鼗炷两Y構的抗震性能。由于輕集料的加入會導致混凝土強度下降,許多學者混合摻入纖維等加強?；⒅楸鼗炷恋牧W性能,如文獻[10]將聚乙烯醇纖維摻入?；⒅樗嗷牧现?分析纖維摻量等因素對保溫混凝土強度和導熱系數的影響;文獻[11]將植物纖維摻入?；⒅榛炷林?分析植物纖維摻量對材料強度和導熱系數的影響,通過功效系數獲得最優配比;文獻[12]將聚丙烯纖維摻入?；⒅楸厣皾{,證實了聚丙烯纖維阻裂作用;文獻[13]復摻鋼纖維、聚丙烯纖維制備復摻纖維?；⒅榛炷?發現復摻纖維能顯著改變混凝土的破壞模式,由壓剪破壞轉變為剪切破壞[13]。如今?；⒅楸鼗炷猎诮ㄖ毓こ蘙14]和抵抗火災后建筑結構耐久性退化[15]等方面均有廣泛應用前景,而通過復摻秸稈和聚丙烯纖維以提高?；⒅楸鼗炷亮W性能,探究凍融損傷對保溫隔熱能力的影響還有待進一步研究。
為此,本研究設計秸稈粉末、聚丙烯纖維和?；⒅轶w積率摻量正交試驗,開展凍融循環下保溫混凝土的基本力學性能試驗,測試試件經歷多次凍融循環后導熱系數和質量損失,探究各因素的影響順序,以期為冬冷夏熱地區保溫混凝土結構的研究及評價提供參考。
1 試驗材料及方法
1.1 試驗材料
膠凝材料采用P·C42.5級復合硅酸鹽水泥,細度為342m2/kg,初凝時間為165min,終凝時間為220min,3d抗壓強度為29.99MPa,28d抗壓強度為49.75MPa;粗骨料為石灰質碎石,粒徑為10～20mm,堆積密度為1 550kg/m3,表觀密度為2 650kg/m3,含泥量為1.2%;細骨料為中砂,產自淮河,細度模數為2.6,堆積密度為1 379kg/m3,表觀密度為2 347kg/m3,含泥量為2.7%;外加劑采用HPWR型減水劑,由陜西秦奮建材廠生產,減水率達28%。
秸稈采用安徽惠豐農產品加工廠生產的麥秸稈粉末,粒徑為0.1μm～1mm,如圖1(a)所示。聚丙烯纖維購自長沙匯祥纖維廠,密度為0.91g/cm3,長度為6mm,彈性模量≥2 500MPa,泊松比為0.29～0.46,導熱系數≤0.5W/(m·℃),斷裂強度≥300MPa,斷裂伸長率為15%～20%,如圖1(b)所示。 ?；⒅橘徸院颖眱|鑫建材廠, 粒徑為0.5～1.5mm,表觀密度為80～130kg/m3,堆積密度為80～120kg/m3,筒壓強度≥150MPa,導熱系數為0.032～0.045W/(m·℃),如圖1(c)所示。試驗采用電鏡掃描觀察其外殼和內部,如圖2所示,其內部呈現明顯的多孔蜂窩狀結構,正是這種特殊結構能夠有效延長熱量傳遞路徑、增加材料內部孔隙率,使熱量在傳遞過程中既在材料中傳遞又在空氣中傳播,而空氣本身的導熱系數僅為0.023W/(m·℃),導熱系數極低,隔熱效果較好,因而材料的隔熱能力較強。但?；⒅楸旧韽姸容^低,摻入過程中遭受擠壓、振動等,導致混凝土材料強度損失[16]。聚丙烯纖維是高延性纖維,在混凝土裂縫擴展中伸長量大,變形部分多具有彈性,能有效提高混凝土抗拉和抗沖擊性。秸稈是一種植物纖維,能有效地提高混凝土的拉壓比。因而,摻入聚丙烯纖維與秸稈可有效提高?；⒅楸鼗炷恋膹姸?。
(a)秸稈粉末 (b) 聚丙烯纖維 (c) ?；⒅?/p>
(a)外殼 (b) 內核
1.2 配合比設計
本文以保溫材料摻入量和凍融循環次數為研究參數。依據JGJ55-2011設計基準混凝土配合比,混凝土單位體積中各材料用量為: 水泥481.47kg,粗骨料1 077kg, 細骨料531kg, 水260kg, 減水劑4.81kg,水灰比1∶0.54。采用正交試驗的方法,分析保溫材料摻量對保溫混凝土抗凍融特性的影響,采用L16(45)正交表進行試驗,秸稈粉末在混凝土中的體積率VS分別取值0、1%、2%、3%;?；⒅樵诨炷林腥〈暗捏w積率VG分別取值0、10%、20%、30%;聚丙烯纖維在混凝土中的體積率VP分別取值0、0.3%、0.5%、0.7%。測試混凝土試件抗壓和抗拉強度,測試方法參照GB/T50081-2019,結果如表1所示。
表1 秸稈/聚丙烯纖維-?；⒅楸鼗炷粱玖W性能試驗
由表1可知,摻入秸稈粉末和?；⒅樽鳛楸鼗?各組保溫混凝土較基準混凝土試件質量、導熱系數均有不同程度的降低;質量最低為第7組,質量降低了15.28%;導熱系數最低為第11組,降低了50.90%,即保溫隔熱性能最優。由此可見,隔熱基材摻入可顯著提高材料輕質、保溫性能。同時,試件力學性能也明顯降低,抗壓強度、抗拉強度最低分別為第8組和第16組,較基準混凝土分別下降了40.42%、17.92%。這說明隔熱基材料摻入在提高材料保溫輕質特性的同時,力學強度也有不同程度的損失。
1.3 試驗方法
試件制作前將秸稈粉末用聚乙烯醇溶液(PH膠)進行聚合物包裹改性處理,浸泡3d后晾干清洗[17]。先將水泥、?；⒅?、砂、石骨料進行干拌約1.5min,再加水和減水劑進行濕拌約2.5min,最后撒入秸稈和聚丙烯纖維,完成秸稈/聚丙烯纖維-?；⒅楸鼗炷恋闹苽?。注意須采用濕拌和撒纖維同步進行制備混凝土試件,以避免纖維結團。
試件制作成型1d后拆模,在標準養護條件下養護至28d,即相對濕度≥95%,溫度維持在(20±1)℃,采用立方體試塊尺寸為300mm×300mm×30mm。參照GB/T50082-2009設計凍融循環試驗,利用高低溫交變濕熱箱完成試驗,在(-19±4)℃環境中凍8h,在(18±4)℃融4h,共計12h為1個循環,循環次數為0、20、40、60、80次。試驗過程中確保試件中心凍結溫度大于-10℃,從-20℃升溫至20℃所用時間不大于1.5h[18]。觀察各循環次數后試件的表觀形貌變化,并測試其導熱系數和質量損失。其中導熱系數測試采用雙平板法,使用沈陽鑫合經緯機械電子設備廠產PDR300導熱系數儀完成。
2 結果與分析
2.1 凍融循環后表觀現象
混凝土凍融循環過程中,吸水飽和后水冷凍結冰造成體積膨脹,同時也產生收縮現象,在混凝土內部產生溫度應力,而混凝土本身具有孔隙和微裂紋,在水結冰體積膨脹過程中進一步發育,最終導致混凝土表面水泥漿體脫落。圖3為經歷0、40、80次凍融循環后,混凝土試件的典型表觀形貌劣化過程。由圖3可知,隨著凍融循環次數增加,混凝土表面不斷劣化,出現輕微水泥漿體剝落現象。這是因為膠凝材料與粗細骨料的連接部位是材料的薄弱部位,界面區水結冰體積膨脹產生的內應力破壞了界面連接區,試塊表面漿體剝落,出現麻面、凹陷現象。
(a)0次 (b)40次 (c)80次
2.2 凍融循環后質量損失
測試混凝土試件受凍融循環損傷后各組試件質量損失情況,統計數據如表2所示。由表2可知,隨凍融循環次數遞增,試件質量不斷降低。經歷20、40、60、80次凍融循環后,16組試件平均質量分別降低8.56%、15.94%、24.60%、37.93%。經歷80次凍融循環后,質量損失最大的是第12組,損失質量為0.333kg;質量損失最小的為第6組,損失質量為0.203kg。
表2 保溫混凝土凍融循環后質量損失 kg
2.3 凍融循環后導熱系數
測試混凝土試件受凍融循環損傷后導熱系數情況,統計數據如表3所示。由表3可知,隨著凍融循環次數遞增,混凝土導熱系數不斷增加,保溫性能不斷降低。經歷20、40、60、80次凍融循環后,16組試件平均導熱系數分別增加19.90%、29.49%、39.57%、49.97%。經歷80次凍融循環后,導熱系數最大的是第4組,導熱系數為0.421 4W/(m·℃);導熱系數最小的為第11組,導熱系數為0.253 1W/(m·℃)。
表3 保溫混凝土凍融循環后導熱系數變化 W·(m·℃)-1
2.4 影響因素極差分析
試驗測得保溫混凝土經過80次凍融循環損傷后,導熱系數和質量均發生了較大變化,為進一步探究麥秸稈粉末摻量(因素A)、?；⒅閾搅?因素B)、聚丙烯纖維摻量(因素C)對保溫混凝土經歷凍融循環過程中導熱系數和質量損失的影響,現進行極差分析[19],結果如表4所示。
表4 保溫混凝土質量損傷和導熱系數損失極差分析 %
由表4可知,16組保溫混凝土經過80次凍融循環損傷后,質量較凍融循環作用前平均降低了37.93%。麥秸稈粉末、?；⒅楹途郾├w維摻量越小,經凍融循環作用后的質量損失越小。由極差分析可知,3種因素對保溫混凝土質量損失的影響順序為:麥秸稈粉末摻量(因素A)>聚丙烯纖維摻量(因素C)>?；⒅閾搅?因素B),而導熱系數較凍融作用前平均增大了49.97%;3種因素對保溫混凝土導熱系數的影響順序為:麥秸稈粉末摻量(因素A)>?；⒅閾搅?因素B)>聚丙烯纖維摻量(因素C)。根據表4繪制因素指標圖如圖4～圖5所示。
圖4 保溫混凝土導熱系數因素指標圖
圖5 保溫混凝土質量損失因素指標圖
由圖4可知,對于麥秸稈粉末摻量,隨摻量增加,導熱系數先下降后上升,最優摻量為混凝土體積率的2%,導熱系數達0.325W/(m·℃);隨著?；⒅閾搅康脑黾?導熱系數依然先下降后上升,最優摻量為取代砂體積率的20%,導熱系數達0.329W/(m·℃);隨著聚丙烯纖維摻量的增加,最優摻量為混凝土體積率的0.5%,但導熱系數呈上下波動,最小值為0.343W/(m·℃),最大值為0.355W/(m·℃)。
由圖5可知,隨著麥秸稈粉末摻量的增加,質量損失先增大后減小,在混凝土體積率達2%時質量損失最大達0.293kg;隨著?；⒅閾搅康脑黾?質量損失上下波動,在?；⒅槿〈绑w積率30%時質量損失最大(0.262kg),在?；⒅槿〈叭〈?0%時質量損失最小(0.234kg);隨著聚丙烯纖維摻量的增加,質量損失不斷增加,占混凝土體積率達0.7%,質量損失達0.266kg。這說明本試驗所采用的的聚丙烯纖維摻量范圍對減小混凝土凍融循環后的質量損失沒有幫助。
3 結語
本文研究了凍融條件下秸稈粉末、聚丙烯纖維和?；⒅閷炷翆嵝阅艿戎笜说挠绊?得出復摻3種摻合料對保溫混凝土指標的影響和排序。不同于以往某一摻合料對混凝土相關參數的研究,本文考慮多摻合料,采用正交方法優化試驗并運用極差分析各因素的影響順序,可為類似環境下保溫混凝土的配制和應用提供數據參考。
本文對保溫混凝土的研究主要是基于混凝土物理力學性能指標開展的,而未考慮摻合料對混凝土內部構造的影響,后期將結合工程條件進一步深入研究。
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