彩色混凝土配合比及外加劑力學性能研究

    【摘要】對彩色混凝配合比進行設計，通過試驗測試彩色混凝土3d、7d、28d的抗壓強度和抗折強度，探索其相應的機理和內在規律，最終確定彩色混凝土的基本配合比。研究表明，采用硅灰石粉、可再分數膠粉、{gx}減水劑和高性能摻合料能夠使彩色混凝土具有優異的力學性能。

    1 混凝土配合比設計

    彩色混凝土的配合比設計．除滿足混凝土色澤、流動性和強度的要求外．還應根據工程設計、施工情況和工程所處的環境，考慮冰融破壞和堿骨料反應等耐久性方面的要求。謝成頌指出配合比設計應滿足以下的基本要求：

    (1)要使混凝土拌臺物具有良好的和易性。

    (2)要滿足強度要求，即滿足工程設計或施工進度所要求的強度。

    (3)具有耐久性，即滿足抗凍、抗侵蝕、耐磨、抗風化等方面的要求。

    (4)在保證混凝土質量的前提下，做到盡量節約水泥，合理使用材料和降低成本。

    我國學者程景銘指出在滿足技術要求的前提下宜降低膠結材辯用量：粗骨料用量不宜低于lOOOkg/m3，級配連續均勻，細骨料用量不宜低于600kg/m3，同時為滿足體積穩定的要求，各等級混凝土的{zd0}砂率不宜超過0.45。

    波蘭學者指出混凝土配合比中水灰比是嚴格限制的指標之一，{zd0}水灰比不能超過0.45。實際工程中不能過多依賴減水劑的作用，還是應通過調整各種材料的比例，反復試配、對比，選用適當水灰比。

1.1基本材料

    除了沙、石料、水泥等普通結構混凝土所需要的基本材料外，為保證彩色混凝土的工作性和耐久性的要求，施工中基本組成材料中還采用了硅灰、膠粉和減水劑。

    工程要求混凝土強度在C30以上，由于對彩色混凝土中所使用的材料都有嚴格限制堿骨科的要求，因此在冬季施工配臺比設計中未使用防凍劑，以免影響彩色混凝土的顏色。

    水泥：山東山鋁水泥有限公司生產的42.5R普通硅酸鹽水泥；粗骨科：碎石，采用粒徑5-18mm連續緩配；

    細骨料：細度模數為2.6的河沙（中砂、顏色偏黃、較淡）；

    水：日常飲用水（自來水）；

    顏料：德國進口拜耳樂Baerle人造合成氧化系列（黃、赤、紅、棕色

等）顏料；    

    在混凝土中加入外加劑將有效改善混凝土的性能，

如在水泥基材料中加入可再分散膠粉，可顯著提高內聚力，提高施工性能，提高保水性，增加抗折強度及增強耐久性等．實踐證明它能夠很好地應用于建筑雕塑領域中。

2.1試驗方法

本試驗參照《水泥膠砂強度檢驗基準方法》中規定的方法，對水泥和氧化鐵紅中加入不同摻量的可再分散膠粉、硅膠石粉、高教減水劑制作試塊。在水中迸行養護，測量其3d、7d、28d的抗壓、抗折強度。

2.2試驗結果及分析

2.2.1彩色混凝土抗壓強度

為優化配置高性能的彩色混凝土，水灰比定為0.35，用正交試驗設計安排試驗。

由極差分析可知．各因素對各齡期抗壓強度影響的大小順序是一致的．即再分散膠粉摻料>{gx}減水劑摻量>硅灰石粉摻量。3d、7d、28d抗壓強度指標的{zj0}組合均為AIBIC2。

當膠粉摻量為1%、{gx}減水劑摻量為1%時，3d、7d、28d的抗壓強度明顯高于后兩個水平，比較合理的摻量均為1%；硅灰石粉摻量為lO%時，各個齡期的強度都高于其它兩個水平，比較合理的摻量定為l O%。硅灰石粉體可與水化產物很好地結合，這種結合能使硅灰石粉更好地發揮其纖維增強作用，從而提高混凝土的力學性能。對抗壓強度考核指標的{zj0}組合為AIBIC2。

2.2.2彩色混凝土抗折強度    

由極差分析可知．各因素對3d、7d、28d抗折強度影響的大小順序是一致的．即可再分數膠粉摻量{gx}減水劑摻量>硅灰石粉摻量。

摻質量比為1%可再分散膠粉的3d、7d、28d的抗折強度高于其它兩個水平，當可再分散膠粉摻量達到3%時，3d、7d、28d抗折強度的變化不大，比較合理的可再分散膠粉的摻量定為1%：摻質量比為1.4%{gx}減水劑的抗折強度明顯低于前兩個水平，{gx}減水劑的合理摻量定為l.O%；硅灰石粉的合理摻量為10%。

3結束語

框剪結構的變形介于彎曲與剪切之間，屬彎剪型，整個結構上下各層層間變形趨于均勻，變形協調。在下部樓層，剪力墻位移小，它拉著框架按彎曲型曲線變形；在上部樓層，框架內收，阻止剪力墻的側移，拉剪力墻按剪切型曲線變形。當剪力墻及框架的總抗側剛度增加時，結構的變形減小。

由于框剪結構的抗側剛度影響到框架與剪力墻的共同工作，進一步影響著結構的內力分布及變形大小，因而改變與結構抗側剛度相關的參數．探討框架與剪力墻共同作用的規律有一定的積極意義。