【正文】 ................. 6 初步確定配合比 .................................................... 6 砂顆粒級(jí)配的確定 .................................................. 8 初步確定粉煤灰、硅灰的摻量范圍 .................................... 9 確定實(shí)驗(yàn)配合比 ................................................... 11 第四章 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析 ....................................... 12 正交試驗(yàn) ......................................................... 12 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ................................................. 15 確定最優(yōu)配合比 ................................................... 17 第五章 結(jié)論 ............................................................ 19 參考文獻(xiàn) ............................................................... 20 致謝 .................................................................... 21 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 引言 混凝土是 世界上使用量最大，使 用范圍最廣的工程材料，是人類文明建設(shè)中不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。 在混凝土教育方面，西北大學(xué)曾舉辦一些饒有興趣的活動(dòng)，組織幼兒園的兒童，十多歲的學(xué)生到 ACBM 參觀、實(shí)踐或?qū)W習(xí)，希望能把對(duì)混凝土的興趣灌輸?shù)缴倌旰蛢和校瑥亩鵀榛炷恋墓こ虘?yīng)用培養(yǎng)有 潛質(zhì)的后續(xù)人才。這項(xiàng)賽事最早由美國(guó)高校組織創(chuàng)立，英文名為 “concrete canoe” 水泥輕舟競(jìng)賽起源于美國(guó)西北大學(xué)、伊利諾斯州大學(xué)等高校組織的混凝土方 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 面的專業(yè)教育。 第一次的比賽場(chǎng)面可能有些混亂，雙 方都有選手落水，但這次小范圍的比賽卻締造了一種的新的校園文化 ，隨后這種比賽在美國(guó)開(kāi)始了蓬勃的 發(fā)展，第二年在印第安納波利斯的比賽就熱鬧得多，參賽者增加到了 16 所高校的隊(duì)伍 。 Concrete canoe 每年都在美國(guó)大學(xué)之間舉行，各大學(xué)輪流作為主辦方，由美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)（ ACSE），美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（ ACI）及其他研究機(jī)構(gòu)提供資金和技術(shù)支持和組織工作。 2021 年 9月 17日在四川綿陽(yáng)仙湖舉辦中國(guó)第二屆水泥輕舟賽。這也是本課題采用外摻粉煤灰的緣由。 檢測(cè)結(jié)果如表 24 細(xì)度模數(shù) 含泥量 / % 含 水率 / % 表觀密度（ kg/ m3） 2596 表 24 砂物理學(xué)性能 聚丙烯纖維 纖維增強(qiáng)混凝土目前的發(fā)展很快，應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第三章 確定實(shí)驗(yàn)配合比 初步確定配合比 根據(jù) 《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（ JGJ— 20210）計(jì)算配制 過(guò)程，最后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察再對(duì)實(shí)驗(yàn)室配合比進(jìn)行調(diào)整。回歸系數(shù)的取值按 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 卵石計(jì)算 αa=， αb=。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 所以經(jīng)過(guò)初步計(jì)算得出的配合比為： mwa： mc0： ms0=164:469:1267 （二）試配 以上求出的各材料的用量，是借助一些經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的，或是利用經(jīng)驗(yàn)資料查得的，因而不 一定能夠完全具體的工程實(shí)際情況，必須通過(guò)試拌調(diào)整，直到混凝土拌合物的和易性符合要求為止，然后提出供檢驗(yàn)強(qiáng)度用的基準(zhǔn)配合比。 實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)見(jiàn)表 34 510mm摻量 /% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 細(xì)度模數(shù) 堆積 密度 (g/ Cm3) 表 34 砂摻量范圍表 根據(jù)表 34繪制 出細(xì)度模數(shù)與堆積密度的關(guān)系表，見(jiàn) 圖 31，以確定 510mm 砂子的摻量 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%510mm砂摻量細(xì)度模數(shù)堆積密度細(xì)度模數(shù) 堆積密度 圖 31 細(xì)度模數(shù)與堆積密度關(guān)系 由 圖 31可以看出細(xì)度模數(shù)曲線與堆積密度曲線有多個(gè)交點(diǎn)，但是根據(jù)試驗(yàn)需要，砂細(xì)度模數(shù)在 左右，且砂的堆積密度盡可能的大，這樣配出的混凝土技能滿足強(qiáng)度的要求，又能使混凝土的容重較小，所以由表可知取細(xì)度模數(shù)為 ，堆積密度為 為最佳。 確定 實(shí)驗(yàn)配合比 在上述一系列的數(shù)據(jù)與 實(shí)驗(yàn)之下，最后確定用于正交試驗(yàn)的配合比，變量及其變量的范圍。 c)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析，可以得到試驗(yàn)結(jié) 果之外的更多信息。另外本試驗(yàn)考慮到后期施工性能的難易程度，所以主 要從稠度和坍落度進(jìn)行改變，也就是每組試驗(yàn)的用水量會(huì)有稍微的變化。 k： k=K/S，其中 S 為任一列上各水平出現(xiàn)的次數(shù)，所以本試驗(yàn)中 S=k1=； k2=； k3=。 （ 2）優(yōu)方案的確定 優(yōu)方案是指在所做的試驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素較優(yōu)的水平組合。 表觀密度基本符合要求，坍落度和稠度主要考慮成型組施工，故調(diào)整至最佳狀態(tài)。此時(shí) 7d 的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到 。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意！ 在近兩個(gè)月的試驗(yàn)過(guò)程中，得到了徐永紅老師，高淑娟老師，劉淑紅老師的指導(dǎo)和幫助，在此向她們表示深深 的感謝。 本試驗(yàn)對(duì)砂的研究證明：?jiǎn)渭兊?25mm 的砂子配制的混凝土，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到強(qiáng)度的要求，因?yàn)榇藭r(shí)的混凝土即是嚴(yán)格意義上 的砂漿，在摻入 510mm 的砂子充當(dāng)細(xì)石時(shí)，混凝土的強(qiáng)度大幅度的提高。通過(guò)對(duì)混凝土配合比的初步計(jì)算，對(duì)正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程的到了最后 的最優(yōu)配合比。 在本試驗(yàn)中。A因素所在的第一列上，第 1,2,3 號(hào)試驗(yàn)中 A 取 A1 水平，所以 K1為第 1,2,3 號(hào)試驗(yàn)結(jié)果之和，及 K1=++=，同理可以計(jì)算出其他列的值。 c) 做試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)條件的控制力求做到十分嚴(yán)格，尤其是在水平的數(shù)值差別不大時(shí)。正交試驗(yàn) 主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)如下幾個(gè)方面： a)能在所有試驗(yàn)方案中均勻地挑選出代表性強(qiáng)的少數(shù)試驗(yàn)方案。 由實(shí)驗(yàn)可得粉煤灰、硅灰的大致?lián)搅?，在正交試?yàn)中，粉煤灰、硅灰仍然作為變量，只是摻量的范圍有所調(diào)整，在此實(shí)驗(yàn)中，粉煤灰、硅灰的摻量跨度小，所以測(cè)得的數(shù)據(jù)變化不是很明顯，故在正交試驗(yàn)中粉煤灰、硅灰的摻量范圍跨度調(diào)大了一些。 510mm 的砂子按 10%， 15%,20%,25%,30%,35%,40%的摻量摻加到 05mm 的砂子中。 計(jì)算水泥用量 每立方米混凝土的水泥用量 (mc0)可按下式計(jì)算 : mc0=mw0/W/C 根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)據(jù)可算出水泥用量 mc0=469kg 計(jì)算砂子的用量 由于水泥輕舟特殊的薄板結(jié)構(gòu)，所以用的細(xì)石混凝土中不允許加入石子，故不存在砂率的概念，所以砂子的用量只能按假定的一立方混凝土的重量來(lái)計(jì)算。 fce水泥 28d 抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值 (MPa) 當(dāng)無(wú)水泥 28d 抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值時(shí) ,公式 ()中的 fce值可按下式確定 : fce=, 式中 γc水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù) ,可按實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定 。 按膠砂流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，要求流動(dòng)度在 180177。本課題需要高強(qiáng)的混凝土，用硅灰來(lái)增加強(qiáng)度顯得尤為重要，這正是本課題選用硅灰的重要原因。 粉煤灰 粉煤灰是燃煤電廠 用靜電除塵的方法從鍋爐煙氣中收集到的廢棄物，它是我國(guó)混凝土工程中使用最多的活性礦物摻合料，是因?yàn)榉勖夯揖哂腥笮?yīng) — 形態(tài)效應(yīng)、活性