基于顆粒特性的水泥基材料流變性能研究.pdf

1、拌合物流變性能直接決定了混凝土的施工難易程度和施工質(zhì)量，因而流變性能是現(xiàn)代混凝土配合比設(shè)計中最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。目前，國內(nèi)外絕大多數(shù)研究和現(xiàn)行混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中對于流變性能的設(shè)計和調(diào)整主要是基于經(jīng)驗(yàn)公式，沒有考慮到實(shí)際原材料顆粒特性不同而產(chǎn)生的重要影響，從而導(dǎo)致不同研究者的研究結(jié)果不一致和實(shí)際工程混凝土的配合比設(shè)計經(jīng)濟(jì)性差。因此，本課題基于顆粒堆積與懸浮液理論，從水泥凈漿、水泥砂漿、混凝土拌合物三個層次分別研究膠凝材料、細(xì)骨料、粗

2、骨料顆粒組成特性不同對拌合物流變性能的影響規(guī)律，通過確定顆粒特性與流變性能之間的對應(yīng)關(guān)系，為實(shí)際混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。
　　在水泥凈漿體系中，通過不同摻量、不同細(xì)度的粉煤灰、礦渣粉代替水泥以改變膠凝材料體系的顆粒組成與特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn):在一定范圍內(nèi)，增加粉煤灰的摻量會降低水泥凈漿粘度，提高水泥凈漿流動度。當(dāng)摻入過細(xì)粉煤灰時，對水泥漿體的流動性不利。隨著礦渣摻量的不斷增加，水泥凈漿的流動度變大，粘度變小。復(fù)合膠凝材料顆粒與

3、 Fuller曲線之間相差的面積 S1和S2與水泥凈漿流變性能有較好的相關(guān)關(guān)系。S1越大，水泥凈漿流動度越小，粘度越大；S2越大，水泥凈漿流動度越大，粘度越小。
　　當(dāng)在較小范圍內(nèi)變化砂的細(xì)度模數(shù)時，水泥砂漿的流動性不是隨著砂的細(xì)度模數(shù)的變大而變大。這就表明即使砂子的細(xì)度模數(shù)相同，如果各個粒級細(xì)顆粒的含量不同，水泥砂漿的流動性也會存在顯著差異。所以在研究細(xì)集料砂子對水泥砂漿流變性能的影響時，不能只以砂的細(xì)度模數(shù)作為參考，還應(yīng)該考慮

4、砂的顆粒級配。水泥砂漿的屈服剪切應(yīng)力和塑性粘度均隨漿體富余系數(shù)增加而降低，流動度則隨漿體富余系數(shù)增加而增大；增大漿體富余系數(shù)到一定值，其變化較平緩。
　　骨料堆積空隙率和骨料總比表面積隨著針片狀含量增加而增大，從而導(dǎo)致相同配合比時混凝土的流動性變差；設(shè)計混凝土配合比應(yīng)該控制針片狀粗骨料含量在10％以內(nèi)，挑選顆粒形態(tài)好的粗骨料顆粒，能顯著改善混凝土拌合物流變性能。相同條件下，混凝土的坍落度和擴(kuò)展度均隨砂漿富余系數(shù)增加而增大，但在達(dá)到