NaOH、水泥用量、砂率以及水灰比作为配合比的变化参数.docx

1、根据前面几批预实验的试验结果，以强度和工作性作为主要考虑的因素，确定NaoH、水泥用量、砂率以及水灰比作为配合比的变化参数，并利用正交实验原理设计本次的实验配合比，变量的因素水平取值分布情况见表I,混凝土配合比见表2。本次的正交实验表设计及实验结果分析主要参照梁飞豹老师的应用统计方法。表1因素水平取值分布情况因素水平因素NaOH水泥砂率水灰比试验号10%5%25%0.320%10%30%0.3530%15%35%0.440.5%5%30%0.450.5%10%35%0.360.5%15%25%0.3571%5%35%0.3581%10%25%0.491%15%30%0.3表2混凝土配合比编号N

2、a2SO4NaOH矿渣水泥陶粒砂水JZ4806536211681484082476645114424838448691522168348360726305991804482.4408246765111805482.4384486636301446482.4360727394351687484.8408246386071688484.8384487244261809484.836072714540144其中，JZ组为采用普通硅酸盐水泥、砂率30%、水灰比为0.35的对比组，以便更好地分析碱激发陶粒混凝土的性能与普通水泥陶粒混凝土的性能的区别，也能更好地评判碱激发陶粒混凝土的性能。坍落度实验结果及

3、分析见表3。表3混凝土坍落度值及极差分析因素水平因素试验指标NaOH水泥砂率水灰比坍落度（mm）试验号10%5%25%0.33520%10%30%0.3513030%15%35%0.419040.5%5%30%0.421550.5%10%35%0.34060.5%15%25%0.3522071%5%35%0.3522081%10%25%0.423591%15%30%0.3100K：Ki=355K2=470K13=490K4=175K2K2i=475K22=405K23=445K24=570K3K3=555K32=510K33=450KM=640极差R20010545465其中:Kij表示第j列

4、中水平i对应的实验结果之和，又称为第j列对应因素的水平i的主效应相对指标。Rj=maxKij-minKij,表示第j列的极差，即第j列对应因素主效应相对指标的极差。对于主效应相对指标Kij,其值越大说明该水平对实验结果的影响相对越大，通过该指标能够确定那个水平影响最大。Rj的大小表示该因素对试验结果影响的大小，其值越大说明该因素对试验结果的影响越大。将极差从大到小排序，就可以确定各因素对试验结果影响大小的主次关系，同时也说明可因素对于实验结果的重要程度。从实验结果看，各因素的极差大小排序情况为：水灰比NaOH水泥砂率，也就是说,对于碱激发水泥陶粒混凝土的坍落度来说,在我们所选择的水平范围内的影

5、响程度从大到小的排序为：水灰比NaOH水泥砂率。再从每一个因素进行分析，对于NaOH而言，NaOH的掺量越大，混凝土的工作性越好，这个结论从我们之前的实验结果也可以看出，这主要是由于碱组分对水泥浆体有塑化作用。而对于水泥掺量而言,主效应相对指标有比较大的波动，猜测是由于实验误差造成，主要的理由是，水泥成分中的粉末有水泥和矿渣，这两种粉末遇水形成浆体后，一部分浆体对骨料进行包裹，剩余的浆体填充骨料间隙，而这部分浆体对于混凝土的工作性有比较大的影响。在整个配合比系列中，碱激发水泥的总量都是不变的，因此浆体量是差不多的，水泥的水硬性在装模之前基本可以不用考虑，况且碱激发水泥中硅酸盐水泥的掺量并不大，

6、所以对于坍落度的影响应该很小，这个猜测会在以后的试验中进行验证。再对砂率进行分析，可以看出在砂率比较低时，主效应相对指标值最大，也就是说砂率低时坍落度更大，这是因为砂的比表面积比陶粒的比表面积大很多，也就意味着，相同质量的砂比相同质量的陶粒需要更多的浆体包裹表面，砂率越大，需要包裹砂的浆体量就越多，因此填充骨料间隙的浆体量越少，混凝土坍落度就越小。再对水灰比进行分析，从结果看出，水灰比越大，坍落度越大。可见水灰比不仅是混凝土强度的主要影响因素，对于混凝土的坍落度也有比较大的影响。对于季老师在上周周报告提出的疑问“复合型碱激发水泥效合好吗？从力学性能和经济性考虑。目录中也没有体现“复合”从目前的

7、实验结果来看，无论是工作性还是强度，复合型碱激发水泥都要优于中性钠盐碱激发水泥，这也是以后研究的重点。至于为什么目录中没有体现“匏合”，主要是考虑到论文的基础仍然是中性钠盐碱激发水泥，并由此优化得到复合型碱激发水泥。在论文中，中性钠盐碱激发水泥和复合型碱激发水泥都占有比较重要的地位,二者的相互对比能得到更加丰富的实验结论，因此在目录中并没有体现“复合”。而对于经济性，这里先稍微进行对比一下，各种原材料的价格见表4,以下价格均为小批量购置的价格，批发价不详。材料普通硅酸盐水泥矿渣Na2SO4NaOH价格600元/吨150元/吨20元/公斤按照碱激发水泥比例为Na2SO4:NaOH:普通硅酸盐水泥：矿渣=10%：1%：10%：80%进行计算，111混凝土中需要碱激发水泥的价格组成为Na2S4960元，NaOH96元，矿渣57.6元，普通硅酸盐水泥28.8元，总价为1142.4元。111混凝土中需要普通硅酸盐水泥的价格为288元。碱激发水泥的价格约为普通硅酸盐水泥价格的4倍，而碱激发水泥价格中Na2SO4和NaOH占了92.4%。这也是碱激发水泥价格昂贵的原因。另外，关于同利实验中心管理制度，庄一舟老师提出意见”感觉对同学的压力和约束太大。这样大家不愿去那里了。将“向厂长签到”等条文改为“在登记本上登记进出时间。”梁老师和林老师并未提出意见。