【正文】 表 511 磨細(xì)鋼渣粉、礦渣微粉、硅灰復(fù)合摻合料碳化試驗結(jié)果試驗編號不同碳化時間的碳化深度(mm)3天7天14天28天A1A2A3L1。表 59 三元復(fù)合型摻合料(鋼渣粉:礦粉:硅灰)正交試驗因素水平列表因素ABC取代量(%)磨細(xì)鋼渣粉：礦渣微粉：硅灰水膠比水平1203:5:22304:5:13403:6:1根據(jù)正交方案, 計算出每立方米混凝土所需的各種試驗材料用量。 摻磨細(xì)鋼渣粉、礦渣微粉和硅灰復(fù)合摻合料的混凝土碳化試驗正交試驗的因素和水平見表 59，采用L9(33)正交表，各組配比和材料用量見表510。(b) 極差分析表明，礦物摻合料取代量和水膠比是影響混凝土碳化性能最主要的因素，礦物摻合料比例在碳化初期影響較大，隨著齡期發(fā)展逐漸減弱，但復(fù)合摻合料中粉煤灰比例大時，碳化深度就小。表 56 每立方米混凝土材料用量表(kg)試驗號水泥取代量(%)比例水膠比鋼渣粉粉煤灰礦粉水I1201:2:2I2201:2:3I3201:3:2I4301:2:2I5301:2:3I6301:3:2I7401:2:2I8401:2:3I9401:3:2按表 56 配制混凝土試件，養(yǎng)護28d后進行碳化試驗，試驗結(jié)果見表 57，極差分析結(jié)果見表 58。 kg/m3， kg/m3， kg/m3， kg/m3。配合比為取代量20%、比例3:5: 時，磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰和硅灰復(fù)合摻合料混凝土的抗碳化性能最好。復(fù)合摻合料中硅灰比例大時，碳化深度就小。表 53 磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰和硅灰復(fù)合摻合料混凝土碳化試驗結(jié)果試驗編號不同碳化時間的碳化深度(mm)3天7天14天28天A1A2A3B1B2B3B4B5B6B7B8B9表 54 磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰和硅灰復(fù)合摻合料混凝土碳化的極差分析齡期(d)碳化深度平均值(mm)取代量A比例B水膠比C3dK1K2K3R7dK1K2K3R14dK1K2K3R28dK1K2K3R由上表可得出如下結(jié)論: (a) 磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰、硅灰復(fù)合摻合料混凝土的抗碳化性能較好，碳化14d之前的碳化深度和基準(zhǔn)混凝土的碳化深度相差不大；碳化后期其碳化深度發(fā)展緩慢，碳化28d的碳化深度比基準(zhǔn)混凝土碳化28d的碳化深度小。表 51 磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰和硅灰正交試驗因素水平列表因素ABC取代量(%)磨細(xì)鋼渣：粉煤灰：硅灰水膠比水平1203:5:22304:5:13403:6:1根據(jù)正交方案, 計算出每立方米混凝土所需的各種試驗材料用量。第5章 摻三元復(fù)合摻合料混凝土的碳化試驗 摻磨細(xì)鋼渣粉、粉煤灰和硅灰復(fù)合摻合料的混凝土碳化試驗正交試驗的因素和水平見表 51，采用L9(33)正交表，各組配比和材料用量見表52。(b) 極差分析表明，影響混凝土碳化性能的主要因素是取代量，水膠比次之，摻合料比例對混凝土抗碳化性能的影響幾乎可以忽略不計。表 410 每立方米混凝土材料用量表(kg)試驗號水泥取代量(%)比例水膠比鋼渣粉粉煤灰水E1201:1E2201:2E3201:3E4301:1E5301:2E6301:3E7401:1E8401:2E9401:3按表 46 配制混凝土試件，養(yǎng)護28d后進行碳化試驗，試驗結(jié)果見表 411，極差分析結(jié)果見表 412。 kg/m3， kg/m3， kg/m3， kg/m3。得到最佳配合比為：礦物摻合料取代量為20%，磨細(xì)鋼渣粉和粉煤灰的比例為1:1。表 47 磨細(xì)鋼渣粉與粉煤灰復(fù)合摻合料混凝土碳化試驗結(jié)果試驗編號不同碳化時間的碳化深度(mm)3天7天14天28天A1A2A3C1C2C3C4C5C6C7C8C9表 48 磨細(xì)鋼渣粉和粉煤灰復(fù)合摻合料混凝土的碳化深度極差分析齡期(d)碳化深度平均值(mm)取代量A比例B水膠比C3dK1K2K3R7dK1K2K3R14dK1K2K3R28dK1K2K3R由上表可得出如下結(jié)論: (a) 摻磨細(xì)鋼渣粉和粉煤灰的混凝土抗碳化性能較基準(zhǔn)混凝土沒有得到改善，比相同水膠比的單摻摻合料混凝土抗碳化性能有所提高，后期碳化增長較平緩。表 45磨細(xì)鋼渣粉和粉煤灰正交試驗因素水平列表因素ABC取代量(%)磨細(xì)鋼渣與粉煤灰比例水膠比水平1201:12301:23401:3根據(jù)正交方案, 計算出每立方米混凝土所需的各種試驗材料用量, 見表 46。(2) 磨細(xì)鋼渣粉和粉煤灰復(fù)合正交試驗的因素和水平見表 45，采用L9(33)正交表，各組配比和材料用量見表46。(c) 因為本次試驗所設(shè)水膠比差異較小，極差分析顯示影響抗碳化性能的最大影響因素為取代量，水灰比次之，比例對其影響較小。表 43 磨細(xì)鋼渣粉與硅灰復(fù)合摻合料混凝土碳化試驗結(jié)果試驗編號不同碳化時間的碳化深度(mm)3天7天14天28天A1A2A3D1D2D3D4D5D6D7D8D9表 44 磨細(xì)鋼渣粉和硅灰復(fù)合摻合料混凝土的碳化深度極差分析碳化時間(d)取代量A比例B水膠比C3d碳化深度平均值(mm)K1K2K3極差R7d碳化深度平均值(mm)K1K2K3極差R14d碳化深度平均值(mm)K1K2K3極差R28d碳化深度平均值(mm)K1K2K3極差R由上表可得出如下結(jié)論: (a) 水膠比相同時，雖然摻加磨細(xì)鋼渣粉和硅灰復(fù)合摻合料混凝土的碳化深度比基準(zhǔn)混凝土大，但比單摻摻合料時明顯減小，～。表 41 磨細(xì)鋼渣粉和硅灰正交試驗因素水平列表因素ABC取代量(%)磨細(xì)鋼渣與硅灰比例水膠比水平1202:12303:13404:1根據(jù)正交方案, 計算出每立方米混凝土所需的各種試驗材料用量, 見表 42。(1) 磨細(xì)鋼渣粉和硅灰復(fù)合正交試驗的因素和水平見表 41，采用L9(33)正交表，各組配比和材料用量見表 42。 試驗結(jié)果與分析由程宇科[11]的研究可知，磨細(xì)鋼渣粉的活性較好，在與其它礦物摻合料一起復(fù)合使用時所產(chǎn)生的疊加效應(yīng)明顯[11]，因此本節(jié)主要研究磨細(xì)鋼渣粉與其它礦物摻合料進行二元復(fù)合后對混凝土抗碳化性能的影響。極差大的因素，意味著該因素的不同水平對指標(biāo)所造成的影響較大，通常是主要因素；極差小的因素，意味著該因素的不同水平對指標(biāo)所造成的影響較小，通常是次要因素。極差分析法主要通過極差R的大小來確定各影響因素的主次順序，第i列因素的極差：Ri＝max(Ⅰi,Ⅱi,Ⅲi)min(Ⅰi,Ⅱi,Ⅲi)。正交試驗設(shè)計的均衡分散性和整齊可比性都是由正交表的特性所決定的，這些特性在數(shù)學(xué)上叫“正交性”，這就是“正交表”、“正交試驗設(shè)計”中“正交”二字的由來。這樣，試驗條件對各因素處于完全相似的狀態(tài)，就具備了可比性。A因素的各個水平AAA3在試驗中都重復(fù)了三次，且在A因素的某一水平下，B因素的三個水平BBB3，C因素的三個水平CCC3都變到了。而正交試驗設(shè)計是按照正交表選點，只要做9組試驗就可以全面反映整個情況，所選取的9個點是均衡分散的，因此有很強的代表性。正交試驗設(shè)計具有兩大特點[26]：(1) 均衡分散性：以一個三因素三水平的試驗為例，如果要求各個因素的所有水平之間都在試驗中相遇，就有27個試驗條件，這種試驗方法成為全面試驗。影響摻有礦物摻合料的混凝土碳化性能的因素很多，對不同品種摻合料混凝土的抗壓強度與抗碳化性之間的關(guān)系，還有待進一步研究。在四種摻合料中硅灰的比表面積大，有較強的吸附作用，火山灰活性很高，而且水化反應(yīng)很快，并生成強度更高的低堿水化硅酸鈣，水泥石強度得到提高的同時，由于吸附作用減少自由水在集料面上的聚集，也提高了界面區(qū)的結(jié)構(gòu)密實性，從而提高了混凝土強度。由文獻資料及程宇科[11]的研究可知，摻有礦物摻合料的混凝土抗壓強度早期普遍較低（如粉煤灰、礦渣微粉、磨細(xì)鋼渣粉），這是因為上述摻合料早期的火山灰效應(yīng)不明顯，在混凝土中主要起填充作用，而早期混凝土的力學(xué)性能主要與混凝土中水泥的水化程度有關(guān)，所以摻合料摻量越大，往往強度越低。表 34 養(yǎng)護28天摻不同品種摻合料混凝土抗壓強度及碳化深度試驗結(jié)果摻合料試驗編號取代量(%)28天抗壓強度(MPa)碳化28天的碳化深度(mm)A20粉煤灰F15F210F315硅灰H15H210H315礦渣微粉K15K210K315磨細(xì)鋼渣粉G15G210G315由表 34 可以看出：(a) 摻粉煤灰和磨細(xì)鋼渣粉時，混凝土28d抗壓強度基本上都比基準(zhǔn)混凝土低；摻硅灰混凝土強度均高于基準(zhǔn)混凝土；摻礦渣微粉時，摻量≤10%時，強度大于基準(zhǔn)混凝土；硅灰摻量為10%時，混凝土強度最高。如果在工程工期允許的范圍內(nèi)，增加混凝土濕養(yǎng)時間，待混凝土硬化之后，二氧化碳?xì)怏w侵入混凝土內(nèi)部就愈加困難，對提高混凝土的抗碳化性有利。表 33 養(yǎng)護56天混凝土碳化試驗結(jié)果摻合料試驗編號取代量(%)不同碳化時間的碳化深度(mm)3天7天14天28天A20粉煤灰F15F210F315硅灰H15H210H315礦渣微粉K15K210K315磨細(xì)鋼渣粉G15G210G315由表 32 和表 33 對比可以看出，養(yǎng)護齡期延長28d，碳化28天的混凝土碳化深度平均下降1mm左右。圖31 碳化14天的碳化深度對比曲線圖 32 碳化28天的碳化深度對比曲線由圖31和圖32可以看出：在碳化時間為14d和28d，且摻量為5%時，摻不同品種摻合料混凝土的碳化深度都較小，與基準(zhǔn)混凝土的碳化深度相接近，隨著摻合料摻量的增大混凝土碳化深度也相應(yīng)增大，在碳化14d時，增大的幅度不明顯，但在碳化28d時，增大的幅度比較明顯。由于摻合料的二次水化反應(yīng)需要消耗Ca(OH)2，一方面摻合料摻量越大，水泥水化形成的Ca(OH)2就越少；另一方面摻合料摻量越大，摻合料二次水化消耗的Ca(OH)2就越多，所以兩方面的原因造成摻量越大，混凝土中Ca(OH)2含量越低，漿體中氫氧化鈣儲備越少，混凝土就越容易被碳化。摻單一品種礦物摻合料的混凝土抗碳化性能較基準(zhǔn)混凝土都降低了；由表32可見，加速碳化7d以前，摻合料摻量不同的混凝土，碳化深度不同，但總體相差不大，而在加速碳化7d之后，隨著摻量的增大，碳化發(fā)展就越快，碳化深度也越大。表 31 每立方