C30预拌掺合料再生混凝土的配合比设计正交试验研究

广东建材2018年第4期
20.4830%15%30.5050%20%4
0.55
70%
25%
表1化学成分
材料
SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3K 2O Na 2O Li 2O 烧失量水泥21.22 5.05 3.2660.240.97 2.670.500.73--锂渣
54.39
19.83
1.40
7.98
0.24
8.30
0.14
0.26
0.17
6.71
C30预拌掺合料再生混凝土的配合比设计正交试验研究
李金璞李蕾林森王阳军先逸
（新疆大学建筑工程学院）
【摘
要】为实现再生混凝土在新疆地区的推广使用，用正交试验的方法，对新疆地区再生粗骨料
混凝土进行16组试验，运用极差分析法，讨论水灰比、再生粗骨料取代率，锂渣掺量对再生混凝土工作性能及立方体抗压性能影响，并采用功效系数法进行多指标正交分析，为保证混凝土的流动性，根据试验数据调整用水量，在此基础得到基于正交试验的C30预拌再生混凝土配合比。

【关键词】再生混凝土；预拌混凝土；正交试验
1引言
一带一路战略计划的实施促使新疆地区的建筑行业蓬勃发展，而新建建筑的兴起势必会带来建设施工或老旧房屋拆除，在此过程中会产生大量的废弃混凝土。

因此如何能够更好地将这些废弃混凝土利用起来，使其在工程应用中得到更广泛的发展是我们所希望解决的问题。

同时，可使再生混凝土[1]工作性能与强度达到最优化的不同影响因素与成分配比也是我们所需要注重的方面。

锂渣粉是锂盐生产过程中大量排出的固体工业废弃物磨制成的具有一定火山灰活性的矿物掺合料。

其化学成分与粉煤灰相似，但活性比粉煤灰高，掺锂渣粉的混凝土能表现出较高的强度和较优的抗冻性[2]。

将锂渣
粉掺入再生混凝土中，不但能从一定程度上解决环境固体垃圾的堆放问题，而且能够提高再生混凝土的抗压性能。

当前新疆地区再生混凝土的研究大部分尚在试验
室阶段，提高再生混凝土的流动性，使其工业化成为了当前亟待解决的问题。

通过设计正交试验，在此基础上调整用水量，从而改善再生混凝土的流动性，为新疆地区再生混凝土的使用与推广提供一定的理论基础。

2试验原材料及试验方案
2.1试验原材料
水泥采用乌鲁木齐市红雁牌P ·O 42.5R 级水泥；天然骨料粗骨料为卵石，粒径4.75～35mm 的连续级配；天然细骨料为中砂，表观密度为2640kg/m 3；收集乌鲁木齐地区老旧房屋拆除得到的废弃混凝土，经破碎分级清洗后制成再生粗骨料，粒径为4.75～35mm ，堆积密度为2421kg/m 3。

活性矿物掺合料：锂渣粉来自乌鲁木齐锂业有限公司生产，80μm 方孔筛筛余为4.0m 2/kg ；比表面积为417m 2/kg ；密度为2.48g/cm 3。

掺合料及水泥的化学成分见表1。

材料研究与应用
广东建材2018年第4期
表3混凝土配合比
项目
水灰比再生骨料取代率
掺合料取代率
掺合料水泥净用水量附加用水量砂
卵石再生骨料10.4510%10%39351175.5 2.675351123.47124.8320.4530%15%58.5331.5175.58.01535873.81374.4930.4550%20%78312175.513.36535624.15624.1540.4570%25%97.5292.5175.518.70535374.49873.8150.4810%15%58.5331.5187.2 2.675351123.47124.8360.4830%10%39351187.28.01535873.81374.4970.4850%25%97.5292.5187.213.36535624.15624.1580.4870%20%78312187.218.70535374.49873.8190.510%20%78312195 2.275351123.47124.83100.530%25%97.5292.51958.01535873.81374.49110.550%10%3935119513.36535624.15624.15120.570%15%58.5331.519518.70535374.49873.81130.5510%25%97.5292.5214.5 2.675351123.47124.83140.5530%20%78312214.58.01535873.81374.49150.5550%15%58.5331.5214.513.36535624.15624.1516
0.55
70%
10%
39
351
214.518.70
535
374.49
873.81
表4试验性能结果
编号水灰比再生骨料取代率掺合料取代率坍落度
3d 抗压强度7d 抗压强度28d 抗压强度
10.4510%10%6519.0428.9344.1220.4530%15%7619.4424.8944.9330.4550%20%8315.0723.7343.8540.4570%25%7019.2122.7933.0850.4810%15%7519.1724.6535.7160.4830%10%8324.5428.3345.6670.4850%25%9013.2415.9631.4080.4870%20%9320.2025.1538.4490.510%20%10017.5019.9136.64100.530%25%11015.7319.1928.29110.550%10%5819.3025.3840.68120.570%15%6519.0826.1643.09130.55（0.52）10%25%4513.8821.5037.58140.55（0.52）30%20%6521.2023.4637.14150.55（0.52）50%15%7516.6226.2247.4816
0.55（0.52）70%10%
95
19.93
26.19
43.97
2.2正交配合比设计
混凝土设计强度为C30进行配合比设计，基准水灰比为0.48，本实验选取粗骨料取代率、矿物掺合料锂渣取代率及水灰比三个因素对再生混凝土性能的影响，再生骨料取代率(r)水平选取为10%、30%、50%、70%；锂渣取代量水平选取为10%，15%，20%，25%，得到本次正交试验的因素水平表，见表2。

由于再生骨料的吸水率较大，利用公式首先计算附加用水量⑴。

试验配合比如表3所示。

附加用水量（m wa ）=r ·m g ·（W wg -W wh ）(式1)
m g ———每立方米再生混凝土粗集料用量；
W wg ———再生粗集料吸水率；
W wh ——
—再生粗集料含水率。

试验选用L 16（43）正交表安排16组试验，混凝土配合比见表3。

试验过程中发现当水灰比为0.55时测量坍落度发生了坍塌现象，说明新拌混凝土的粘聚性太差，不适用于现场施工，满足不了预拌混凝土的要求。

当坍落度符合设计要求时，每立方米平均减水11.7kg ，则相应的水灰比变为0.52。

得到掺锂渣的再生混凝土的正交试验配合比设计如表3所示。

3试验结果及分析
3.1试验结果
实验主要从新拌混凝土坍落度及立方体抗压强度
材料研究与应用
广东建材2018年第4期
表6功效系数分析
编号功效系数
总功效系数
坍落度3d
抗压强度7d
抗压强度28d 抗压强度d 1
0.590.78 1.000.950.6620.690.790.860.970.6830.750.610.820.950.6040.640.780.790.720.5350.680.780.850.770.5960.75 1.000.980.990.8570.820.540.550.680.4180.850.820.870.830.7190.910.710.690.790.5910 1.000.640.660.610.51110.530.790.880.880.57120.590.780.900.930.62130.410.570.740.810.37140.590.860.810.800.58150.680.680.91 1.030.6616
0.860.81
0.91
0.95
0.78
表5极差分析
水平坍落度3d 抗压强度
7d 抗压强度
28d 抗压强度A B C A B C A B C A B C 73.5071.2575.2518.1917.4020.7025.0823.7527.2141.5038.5143.6185.2583.5072.7519.2820.2318.5823.5223.9625.4837.8039.0142.80105.0076.5085.2516.6216.0618.4919.5522.8223.0632.4740.8539.0261.50--19.19--25.77--41.89--70.0080.7578.7517.9119.6115.5224.3425.0719.8641.5439.6532.5943.50
12.25
12.50
8.76
7.82
1.97
9.60
7.23
1.80
14.15 6.24 1.24
123
3-13-2
4range
两个方面考察混凝土性能，结果如表4所示。

试验结果显示，随着水灰比的增高，立方体抗压试块强度出现了降低的趋势，说明水灰比仍然是影响混凝土强度的主要因素。

另外对每组同样的水灰比而言，再生骨料取代率及掺合料取代率共同影响混凝土强度，其中每组混凝土强度的峰值出现在再生骨料取代率为50%～70%之间[4]。

3.2正交试验极差分析
表5极差分析数据显示，影响坍落度因素的敏感程度由大到小为：水灰比、掺合料取代率、再生骨料取代率；3d 抗压强度的影响因素的敏感程度由大到小为：掺合料取代率、水灰比、再生骨料取代率；7d 抗压强度的影响因素的敏感程度有大到小为：水灰比、掺合料取代率、再生骨料取代率；7d 抗压强度的影响因素的敏感程度有大到小为：水灰比、掺合料取代率、再生骨料取代率。

这是因为锂渣的活性低于水泥，因此锂渣的取代在一定程度上影响了再生混凝土的早期强度。

而最终的抗压强度影响还是主要取决于水灰比。

因此，在配制不同性能的再生混凝土时，应考虑不同的考核指标以达到最优配合比。

3.3多指标正交分析———功效系数法
用d i =1表示第i 个的指标效果最好，相应的对同列各指标的取值作归一化处理，并计算总功效系数。

则最大总功效系数对应的混凝土配合比最优。

表6为本实验所得功效系数分析表。

由表6分析可知，通过比较总的功效系数，可以得出本试验中各因素的最佳取值：水灰比0.48，再生骨料取代率30%，掺合料取代率10%。

这个结论说明，当水灰比为0.48，再生骨料取代率接近30%的条件下，适当加入少量锂渣，会使混凝土的后期强度有明显提升，当接近10%的取代率时，混凝土性能最佳。

4实验结论与展望
4.1试验结论
⑴用一定比例再生骨料取代的混凝土因骨料粗糙面多，使得混凝土与活性材料的粘结性增强，但骨料缺陷造成薄弱界面多，强度又有一定的下降趋势，随着再生骨料的取代率的增加，再生混凝土强度呈先上升后下降的趋势。

⑵在用锂渣作为掺合料时，对再生混凝土的早期强度影响相较于后期更明显。

而因其水化程度的原因，其对再生混凝土早期强度以降低混凝土强度为主要影响，而对再生混凝土后期强度以增强混凝土强度为主要影响。

⑶当选用锂渣作为掺合料时，各个影响因素对再生混凝土的坍落度、后期强度影响程度由大到小为：水灰比、掺合料取代率、再生骨料取代率；对前期强度影响程度由大到小为：掺合料取代率、水灰比、再生骨料取代
材料研究与应用
广东建材2018年第4期
率。

⑷正交试验得到的适于预拌混凝土的最优配合比为水灰比0.48，再生骨料取代率30%，掺合料取代率10%。

此时的坍落度为83㎜。

因此利用新疆地区的再生骨料，以合适的取代率对骨料进行替换，能配制出适合本地区使用条件的再生混凝土。

4.2展望
本次试验旨在研究以锂渣作为掺合料，各个不同影响因素对再生混凝土的性能影响，并找到各个因素的影响敏感性及最优搭配方案。

本实验没有添加减水剂等外加剂，因此导致在设计的最优配合比下混凝土的流动性
不满意，因此添加外加剂对再生混凝土流动性能的改进还需进一步讨论。

●
【参考文献】
[1]肖建庄.再生混凝土[M].北京：中国建筑工业出版社,2008.
[2]施养杭,吴泽进,彭冲,等.再生骨料混凝土抗压强度试验研究[J].工业建筑,2012（4）：5-9,14.
[3]GB/T50080-2002，普通混凝土拌合物性能试验方法标准[S].
[4]李蕾,张广泰,秦拥军.新疆地区不同分类再生粗骨料混凝土配合比正交试验研究[J].混凝土,2014（6）：97-100,104.
*新疆大学2017年度大学生创新训练计划立项项目：XJU-SRT-17033.
无损检测技术在建筑工程检测中的应用
吴粤聪
（佛山市南海区正昇建筑工程质量检测有限公司）
【摘要】在建筑工程检测工作中，传统检测方法的检测效率已经不能满足当前的发展需求，建筑
工程参建企业应树立先进技术观念，将无损检测技术应用其中，制定完善的技术方案，提升建筑工程
检测水平，及时发现建筑工程中存在的质量问题，利用科学方式弥补不足，以此提升整体工程的施工
建设质量与水平。

【关键词】无损检测技术；建筑工程检测；应用措施
无损检测技术在建筑工程检测中，不会影响建筑构件的整体结构，能够在建筑结构中不损坏检测对象内部组织的情况下，针对工程进行合理的检测，且检测的准确度可以达到90%及以上。

因此，企业在建筑工程检测的工程中，应合理使用无损检测技术方式，制定完善的管理方案，提升建筑工程检测工作水平，满足当前的发展需求。

1无损检测技术分析
对于无损检测技术而言，主要是根据建筑施工特点，不影响整体构筑物结构内部组织与使用性质的情况下，针对构筑物进行检测，了解建筑性能与结构情况，通过测试方式解决问题。

在完成测试工作之后，可将准确率与检出率控制在90%及以上，能够形成良好的检测模式。

在不同建筑工程中，无损检测技术的应用具备不同特点，可根据材料性质情况，促进相互之间的弥补，并筛选最佳的检测方法，以促进项目工程的良好建设。

且无损检测技术的应用，可在不破坏整体结构的情况下，针对结果进行对比与分析，形成较为准确的评估结果。

在建筑工程检测工作中，无损检测技术的应用，可针对内部结构进行全面的检测，明确参数的性质与类型，并利用声学、电气与光学等物理效应的方式，对建筑物的质量进行分析，合理的计算质量参数，以便于得出准确的建筑工程质量结论。

当前，我国在建筑工程检测工作中，无损检测技术的应用具备较高的优势，可全面提升工程施工技术水平，并利用科学方式解决问题，确保整体工程质量的建设水平。

2无损检测技术特点分析
当前，我国无损检测技术正处于发展与研究中，传统的检测方法效率已经不能满足要求，且工程检测部门已渐渐淘汰了传统的检测技术方式，能够根据工程质量
质量控制与检测。