彩色混凝土配合比及外加剂力学性能研究

    【摘要】对彩色混凝配合比进行设计，通过试验测试彩色混凝土3d、7d、28d的抗压强度和抗折强度，探索其相应的机理和内在规律，Zui终确定彩色混凝土的基本配合比。研究表明，采用硅灰石粉、可再分数胶粉、Gao效减水剂和高性能掺合料能够使彩色混凝土具有优异的力学性能。

    1 混凝土配合比设计
    彩色混凝土的配合比设计．除满足混凝土色泽、流动性和强度的要求外．还应根据工程设计、施工情况和工程所处的环境，考虑冰融破坏和碱骨料反应等耐久性方面的要求。谢成颂指出配合比设计应满足以下的基本要求：
    (1)要使混凝土拌台物具有良好的和易性。
    (2)要满足强度要求，即满足工程设计或施工进度所要求的强度。
    (3)具有耐久性，即满足抗冻、抗侵蚀、耐磨、抗风化等方面的要求。
    (4)在保证混凝土质量的前提下，做到尽量节约水泥，合理使用材料和降Di成本。
    我国学者程景铭指出在满足技术要求的前提下宜降Di胶结材辩用量：粗骨料用量不宜低于lOOOkg/m3，级配连续均匀，细骨料用量不宜低于600kg/m3，同时为满足体积稳定的要求，各等级混凝土的Zui大砂率不宜超过0.45。
    波兰学者指出混凝土配合比中水灰比是严格限制的指标之一，Zui大水灰比不能超过0.45。实际工程中不能过多依赖减水剂的作用，还是应通过调整各种材料的比例，反复试配、对比，选用适当水灰比。
1.1基本材料
    除了沙、石料、水泥等普通结构混凝土所需要的基本材料外，为保证彩色混凝土的工作性和耐久性的要求，施工中基本组成材料中还采用了硅灰、胶粉和减水剂。
    工程要求混凝土强度在C30以上，由于对彩色混凝土中所使用的材料都有严格限制碱骨科的要求，因此在冬季施工配台比设计中未使用防冻剂，以免影响彩色混凝土的颜色。
    水泥：山东山铝水泥有限公司生产的42.5R普通硅酸盐水泥；粗骨科：碎石，采用粒径5-18mm连续缓配；
    细骨料：细度模数为2.6的河沙（中砂、颜色偏黄、较淡）；
    水：日常饮用水（自来水）；
    颜料：德国进口拜耳乐Baerle人造合成氧化系列（黄、赤、红、棕色等）颜料；   
    在混凝土中加入外加剂将有效改善混凝土的性能，
如在水泥基材料中加入可再分散胶粉，可显著提高内聚力，提高施工性能，提高保水性，增加抗折强度及增强耐久性等．实践证明它能够很好地应用于建筑雕塑领域中。
2.1试验方法
本试验参照《水泥胶砂强度检验基准方法》中规定的方法，对水泥和氧化铁红中加入不同掺量的可再分散胶粉、硅胶石粉、高教减水剂制作试块。在水中迸行养护，测量其3d、7d、28d的抗压、抗折强度。
2.2试验结果及分析
2.2.1彩色混凝土抗压强度
为优化配置高性能的彩色混凝土，水灰比定为0.35，用正交试验设计安排试验。
由极差分析可知．各因素对各龄期抗压强度影响的大小顺序是一致的．即再分散胶粉掺料>Gao效减水剂掺量>硅灰石粉掺量。3d、7d、28d抗压强度指标的Zui佳组合均为AIBIC2。
当胶粉掺量为1%、Gao效减水剂掺量为1%时，3d、7d、28d的抗压强度明Xian高于后两个水平，比较合理的掺量均为1%；硅灰石粉掺量为lO%时，各个龄期的强度都高于其它两个水平，比较合理的掺量定为l O%。硅灰石粉体可与水化产物很好地结合，这种结合能使硅灰石粉更好地发挥其纤维增强作用，从而提高混凝土的力学性能。对抗压强度考核指标的Zui佳组合为AIBIC2。
2.2.2彩色混凝土抗折强度   
由极差分析可知．各因素对3d、7d、28d抗折强度影响的大小顺序是一致的．即可再分数胶粉掺量Gao效减水剂掺量>硅灰石粉掺量。
掺质量比为1%可再分散胶粉的3d、7d、28d的抗折强度高于其它两个水平，当可再分散胶粉掺量达到3%时，3d、7d、28d抗折强度的变化不大，比较合理的可再分散胶粉的掺量定为1%：掺质量比为1.4%Gao效减水剂的抗折强度明Xian低于前两个水平，Gao效减水剂的合理掺量定为l.O%；硅灰石粉的合理掺量为10%。
3结束语
框剪结构的变形介于弯曲与剪切之间，属弯剪型，整个结构上下各层层间变形趋于均匀，变形协调。在下部楼层，剪力墙位移小，它拉着框架按弯曲型曲线变形；在上部楼层，框架内收，阻止剪力墙的侧移，拉剪力墙按剪切型曲线变形。当剪力墙及框架的总抗侧刚度增加时，结构的变形减小。
由于框剪结构的抗侧刚度影响到框架与剪力墙的共同工作，进一步影响着结构的内力分布及变形大小，因而改变与结构抗侧刚度相关的参数．探讨框架与剪力墙共同作用的规律有一定的积极意义。