优化全计算法在超高性能水泥胶砂中的应用研究

对于超高性能水泥胶砂配合比设计采用经验法已经不能满足设计要求,现有全计算法并没有将掺合料作用考虑在配合比设计中,因而需要引入掺合料活性指数(γ)对全计算法进行优化。基于ISO法获得以等量粉煤灰取代0、8%、10%、12%、14%和16%等量水泥的28 d抗压强度值并计算粉煤灰掺合料活性指数,再以优化全计算法设计C100的超高性能水泥胶砂。实验结果表明:基于优化后全计算法设计C100超高性能水泥胶砂,工作性和力学性能均满足设计要求;随粉煤灰掺量增加,超高性能水泥胶砂抗压强度和抗折强度提高,当粉煤灰掺量在8%~10%,28 d抗压强度和抗折强度分别为111~113 MPa和15.1~15.2 MPa时,力学性能最佳;随粉煤灰加入,有害孔和多害孔数量减少,孔结构特征得到改善,说明优化后全计算法不仅能设计超高性能水泥胶砂实测强度,而且能保证结构致密性。

超高性能水泥胶砂配合比精准设计方法

为了获得设计强度与水胶比的关系式,优化全计算法中水胶比和用水量公式,提出一种超高性能水泥胶砂配合比精准设计方法,将水泥胶砂实测抗压强度与设计强度偏差范围控制在-1%~8%。通过将质量分数为0、8%、10%、12%、14%、16%的粉煤灰分别掺入水泥胶砂,获得基于ISO法的水泥胶砂28 d抗压强度值,并计算活性指数,基于优化后全计算法设计并获得C100粉煤灰水泥胶砂实测抗压强度,作为设计强度值代入关系式中,并应用于C110粉煤灰水泥胶砂配合比设计。结果表明:粉煤灰在水泥胶砂中活性指数为0.93~1.01,C100粉煤灰水泥胶砂28 d抗压强度值为99~108 MPa,关系式中修正系数K值0.99~1.08,C110粉煤灰水泥胶砂28 d抗压强度值为110~113 MPa;基于C100粉煤灰水泥胶砂实测数据,提出了超高性能水泥胶砂配合比精准设计方法,并应用于C110粉煤灰水泥胶砂配合比设计,实测抗压强度与设计强度偏差范围满足控制要求。