嵌锁密实型水泥混凝土粗集料级配振动分析.docx

嵌锁密实型水泥混凝土粗集料级配振动分析田尔布1,马马1,路学敏2,师延强2马马(1.长安大学特殊地区公路工程教育部重点试验室,陕西西安710064;2.陕西省铜川市公路管理局,陕西铜川727031)摘要:借鉴体积法思想和粒子干涉理论,以嵌锁骨架和密实填充为理念,通过粗集料的振动填充试验,分析了不同粒径集料之间的填充关系,确定了嵌锁密实型水泥混凝土粗集料级配的合理填充比例。研究得出,不同最大粒径的振动填充剩余孔隙率均随填充比例的增大而减小,存在2~3个明显的波谷。随着混料最大粒径的减小,剩余孔隙率减小,且变化曲线的起伏变化幅度降低,更容易趋于稳定。粗集料逐级振动填充的合理填充比例依次为40%、45%和35%。试验验证表明,利用合理填充比例,可以方便地计算确定嵌锁密实结构的粗集料级配组成。关键词:水泥混凝土;嵌锁密实;粗集料;振动试验;填充比例中图分类号:TU528.041文献标志码:A文章编号:1002-3550(2008)03-0077-04Vibrationanalysisoncoarseaggregategradationofinterlocking-densecementconcreteTIANEr-bu1,MABiao1,LUXue-min2,SHIYan-qiang2(1.KeyLaboratoryforSpecialAreaHighwayEngineeringofMinistryofEducation,ChanganUniversity,Xian710064,China;2.HighwayBureauofTongchuanofShaanxi,Tongchuan727031,China)Abstract:Usingthevolumemethodandtheparticleinterferencetheoryforreference,thefillingrelationshipbetweenthedifferentsizeaggre-gateswasanalyzedbythevibration-fillingtestwiththeideaofinterlockingframeworkanddensefilling.Therationalfillingproportionthatthecoarseaggregateformingtheinterlocking-densestructurewasconfirmed.Itispointedthattheresidualvoidratioofdifferentmaximumsizeaggre-gatealldecreasewithincreasingofthefillingproportion,andthereare2or3evidenttroughsinthechangingcurve.Withthemaximumsizeofmixturedecreasing,theresidualvoidratioreduces,andthechangingrangeofthecurvedepress.Therationalfillingproportionsofsteplevelare40%,45%and35%.Thevalidatingresultindicatedthattherationalproportioncanbeusedtoexpedientlyconfirmthecompositeproportionofthecoarseaggregatewiththeinterlocking-densestructure.Keywords:cementconcrete;interlocking-dense;coarseaggregate;vibrationtest;fillingproportion较大,经济性较低。为此,本研究借鉴体积法思想和粒子干涉理论[4-8],以嵌锁骨架和密实填充为理念,通过粗集料的振动填充试验,分析不同粒径集料之间的填充关系,确定粗集料形成嵌锁密实结构的合理填充比例,以期为混凝土配合比设计中合理确定粗集料级配组成提供依据。0引言水泥混凝土是世界上用途最广、用量最大的建筑材料,是一种由水泥、集料、水以及外加剂等组成的多相复合材料,其力学特性、工作性、耐久性和经济性等均与各组分的性质和用量密切相关,因此,水泥混凝土配合比设计是混凝土工程中的重要环节之一,也是混凝土材料科学研究的最基本而又最重要的问题之一。粗集料(碎石或卵石)是水泥混凝土的主要组成部分,约占混凝土体积的50%以上,其力学性质、物理化学性质和用量对混凝土的性能有显著影响。国内外对于粗集料最大粒径、强度、针片状颗粒含量、耐久性、用量等对混凝土性能的影响,已开展了大量研究工作,并在各种水泥混凝土配合比设计