• ISSN 0258-2724
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多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响

巩位 乔宏霞 余红发 麻海燕 陈广峰

巩位, 乔宏霞, 余红发, 麻海燕, 陈广峰. 多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(2): 366-372. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180042
引用本文: 巩位, 乔宏霞, 余红发, 麻海燕, 陈广峰. 多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(2): 366-372. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180042
GONG Wei, QIAO Hongxia, YU Hongfa, MA Haiyan, CHEN Guangfeng. Influence of Multiple Factors on Compressive Strength of Magnesium Oxychloride Cement Concrete[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(2): 366-372. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180042
Citation: GONG Wei, QIAO Hongxia, YU Hongfa, MA Haiyan, CHEN Guangfeng. Influence of Multiple Factors on Compressive Strength of Magnesium Oxychloride Cement Concrete[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(2): 366-372. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180042

多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180042
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(21276264,51468039);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2015CB655102);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);江苏省自然科学基金资助项目(BK20180433)
详细信息
    作者简介:

    巩位(1989—),男,博士研究生,研究方向为混凝土耐久性,E-mail:gongwei@nuaa.edu.cn

    通讯作者:

    余红发(1964—),男,教授,博士生导师,研究方向为混凝土耐久性,E-mail:yuhongfa@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: TU528

Influence of Multiple Factors on Compressive Strength of Magnesium Oxychloride Cement Concrete

  • 摘要: 为了解西部地区氯氧镁水泥混凝土的抗压强度以及田口方法在混凝土配合比中的适应性,针对活性MgO与MgCl2摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂和减水剂对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响进行了研究,确定了各因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响程度,并量化表征,提出了多因素共同作用氯氧镁水泥混凝土抗压强度信噪比的多元非线性回归模型. 研究结果表明,最优氯氧镁水泥混凝土28 d抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为1%磷酸,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:减水剂、粉煤灰、摩尔比、耐水性改性剂. 最优氯氧镁水泥混凝土长期抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为2%磷肥,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂、减水剂.

     

  • 表  1  轻烧氧化镁化学成分

    Table  1.   Chemical composition of light-burned magnesia

    化学成分 MgO 活性
    MgO
    SiO2 CaO 烧失量 其余
    wB/% 90.0 48.6 3.2 1.1 3.8 1.9
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    表  2  工业氯化镁化学成分

    Table  2.   Chemical composition of industrial magnesium chloride

    化学成分 MgCl2•6H2O K + Na CaCl2 SO42– 其余
    wB/% 96.0 1.2 0.4 0.2 2.2
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    表  3  粉煤灰化学成分

    Table  3.   Chemical composition of fly ash

    化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 烧失量 其余
    wB/% 54.32 20.93 9.43 5.30 1.19 0.41 3.26 5.16
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    表  4  砂和石性能指标

    Table  4.   Sand and gravel performance indicators

    材料 含泥量/% 表现密度/(kg•m–3 松散堆积密度/(kg•m–3 紧密堆积密度/(kg•m–3 空隙率/% 含水率/%
    2.40 2 610 1 600 1 640 38.89 2.74
    0.50 2 780 1 520 1 640 45.30 0.30
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    表  5  正交试验因素和水平

    Table  5.   Orthogonal factor and level

    水平 摩尔比 粉煤灰/% 耐水性改性剂 减水剂/%
    1 5.4 15 1% 磷酸 1.0
    2 6.0 10 1% 磷酸 + 1%磷肥 2.0
    3 6.6 0 2% 磷肥 3.5
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    表  6  正交表和28 d抗压强度的信噪比

    Table  6.   Orthogonal array and signal-to-noise ratio of 28 d compressive strength

    编号 摩尔比 粉煤灰/% 耐水性改性剂/% 减水剂/% 抗压强度/MPa 信噪比/dB
    试块1 试块2 试块3
    1 5.4 15 1%磷酸 1.0 35.2 36.0 29.4 30.40
    2 5.4 10 1%磷酸 + 1%磷肥 2.0 30.8 24.8 26.2 28.60
    3 5.4 0 2%磷肥 3.5 28.4 23.2 22.8 27.76
    4 6.0 15 1%磷酸 + 1%磷肥 3.5 15.0 18.2 19.0 24.67
    5 6.0 10 2%磷肥 1.0 32.4 33.2 27.6 29.76
    6 6.0 0 1%磷酸 2.0 25.4 27.0 30.0 28.72
    7 6.6 15 2%磷肥 2.0 23.0 21.0 20.2 26.57
    8 6.6 10 1%磷酸 3.5 22.4 26.4 26.8 27.94
    9 6.6 0 1%磷酸 + 1%磷肥 1.0 37.0 31.6 31.8 30.42
    $\overline {{K}}_1$ 28.92 27.21 29.02 30.19
    $\overline {{K}}_2$ 27.72 28.77 27.90 27.96
    $\overline {{K}}_3$ 28.31 28.97 28.03 26.79
    极差 1.20 1.76 1.12 3.40
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    表  7  28 d抗压强度信噪比方差分析表

    Table  7.   Variance analyses for signal-to-noise ratio of 28 d compressive strength

    因素 平方和 自由度 均方和 F P 贡献率/%
    摩尔比 6.73 2 3.37 3.60 4.83 × 10–2 4.65
    粉煤灰 17.83 2 8.91 9.54 1.49 × 10–3 15.28
    耐水性改性剂 5.92 2 2.96 3.17 6.62 × 10–2 3.88
    减水剂 57.17 2 28.59 30.61 1.62 × 10–6 52.94
    误差 16.81 18 0.93
    修正合计 104.46 26
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    表  8  正交表和长期抗压强度的信噪比

    Table  8.   Orthogonal array and signal-to-noise ratio of long-term compressive strength

    编号 摩尔比 粉煤灰/% 耐水性改性剂/% 减水剂/% 抗压强度/MPa 信噪比/dB
    试块1 试块2 试块3
    1 5.4 15 1% 磷酸 1.0 50.74 47.16 50.82 33.89
    2 5.4 10 1%磷酸 + 1%磷肥 2.0 44.49 40.67 40.07 32.38
    3 5.4 0 2%磷肥 3.5 62.53 69.53 54.82 35.77
    4 6.0 15 1%磷酸 + 1%磷肥 3.5 44.08 43.79 43.98 32.86
    5 6.0 10 2% 磷肥 1.0 46.42 45.91 45.20 33.22
    6 6.0 0 1%磷酸 2.0 42.90 38.85 49.06 32.67
    7 6.6 15 2%磷肥 2.0 41.12 32.86 35.78 31.16
    8 6.6 10 1%磷酸 3.5 29.92 29.83 25.10 28.94
    9 6.6 0 1%磷酸 + 1%磷肥 1.0 45.41 39.82 37.89 32.19
    $\overline {{K}}_1$ 34.01 32.64 31.83 33.10
    $\overline {{K}}_2$ 32.92 31.51 32.48 32.07
    $\overline {{K}}_3$ 30.76 33.54 33.38 32.52
    极差 3.25 2.03 1.55 1.03
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    表  9  长期抗压强度信噪比方差分析表

    Table  9.   Variance analyses for signal-to-noise ratio for long-term compressive strength

    因素 平方和 自由度 均方和 F P 贡献率/%
    摩尔比 48.50 2 24.25 44.72 1.04 × 10–7 51.02
    粉煤灰/% 19.28 2 9.64 17.78 5.47 × 10–5 19.58
    耐水性改性剂 10.94 2 5.47 10.09 1.15 × 10–3 10.61
    减水剂/% 4.45 2 2.22 4.10 3.41 × 10–2 3.62
    误差 9.76 18 0.54
    修正合计 92.93 26
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-18
  • 修回日期:  2018-03-20
  • 网络出版日期:  2019-01-04
  • 刊出日期:  2019-04-01

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