基于响应面法的石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系优化设计和试验研究

为探索石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系中石灰石粉和煅烧黏土的最优配合比,本文采用响应面法进行优化试验研究,以普通硅酸盐水泥、煅烧黏土和石灰石粉掺量作为控制变量,砂浆的28 d抗压强度及28 d抗折强度为响应变量进行力学性能测试,建立矿物掺合料复配比例与力学性能之间的回归模型。在矿物掺合料为15%、30%、45%(质量分数,下同)的条件下,采用回归模型对石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系中石灰石粉与煅烧黏土的配合比进行优化,优化结果分别为:煅烧黏土占比15%,不含石灰石粉;煅烧黏土占比25%,石灰石粉占比5%;煅烧黏土占比30.5%,石灰石粉占比14.5%。上述体系的28 d抗压强度预测值分别为63.26、58.57、48.10 MPa,试验实测值分别为63.74、57.21、47.02 MPa,预测值与实测值之间的相对误差均小于5%。本研究为石灰石煅烧黏土复合胶凝材料体系最优配合比问题提供了新的解决思路和试验参考。

水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂性能研究

研究了水泥-石灰石粉胶凝材料的早期开裂性能,并对水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及石灰石粉掺量之间的关系进行了曲面拟合。研究结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,产生首条裂缝的时间先提前后推迟;石灰石粉掺量小于10%时,随着其掺量的增加,裂缝产生时间提前,裂缝长度由短变长,对应的裂缝宽度由窄变宽,且裂缝数目逐渐增加,胶砂的开裂指数逐渐增大;当石灰石粉掺量大于10%时,随着其掺量的增加,裂缝产生时间推迟,裂缝长度由长变短,对应的裂缝宽度由宽变窄,且裂缝数目逐渐减少,胶砂的开裂指数逐渐减小。通过Matlab软件拟合得到了水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及石灰石粉掺量之间的函数关系式。

复合胶凝材料水胶比对胶砂性能的影响研究

本文采用基准水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉制备胶砂,研究了在不同水胶比及不同复合胶凝材料组成在掺加减水剂条件下胶砂的抗压强度、抗裂性。结果表明:石灰石粉掺量为20%以下时胶砂抗压强度无明显下降;复合胶凝材料体系参照GB/T 17671—1999:胶凝材料总量与标准砂质量之比固定为1∶3,胶砂强度并不是水胶比越小,抗压强度越高,而是在0.40水胶比时强度最高,水胶比0.38、0.36时强度有所降低。石粉和矿渣粉双掺或粉煤灰+石粉+矿渣粉三掺效果好。建议0.40作为含石粉的复合胶凝材料在掺加减水剂条件下评价其胶砂强度的水胶比。