颗粒细度与粉煤灰－水泥胶凝体系韧性关系研究（可编辑）

颗粒细度与粉煤灰－水泥胶凝体系韧性关系研究（可编辑） 颗粒细度与粉煤灰,水泥胶凝体系韧性关系研究 第 , , 卷 第 , 期 人 民 长 江 , , , ( , , ， , , ( , , , , , 年 ,月 , , , , , , , , , , , , , , , ( ， , , , , 文 章 编 号 : , , , , , , , , , ( , , , , ) , , , , , , , , , , 颗 粒 细 度 与 粉 煤 灰 , 水 泥 胶 凝 体 系 韧 性 关 系 研 究 , , 袁 晓 露 ， 周 世 华 ( , ( 三 峡 大 学 土 木 与 建 筑 学 院 ， 湖 北 宜 昌 , , , , , , ; , ( 长 江 科 学 院 材 料 与 结 构 研 究 所 ， 湖 北 武 汉 , , , , , , ) 摘 要 : 为 了 弄 清 水 泥 与 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 对 水 泥 石 韧 性 的 影 响 ， 利 用 灰 色 关 联 理 论 ， 试 验 研 究 了 水 泥 和 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 与 粉 煤 灰 , 水 泥 胶 凝 体 系 韧 性 间 的 关 系 。 试 验 结 果 明 ， 影 响 粉 煤 灰 , 水 泥 体 系 韧 性 的 因 素 排 序 为 : 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 , 水 泥 颗 粒 细 度 , 水 泥 与 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 之 差 。 适 当 增 大 粉 煤 灰 的 比 表 面 积 以 及 水 泥 与 粉 煤 灰 间 比 表 面 积 的 差 异 、 降 低 水 泥 的 比 表 面 积 ， 对 于 提 高 粉 煤 灰 , 水 泥 体 系 的 韧 性 是 有 利 的 。 关 键 词 : 细 度 ; 韧 性 ; 灰 色 关 联 分 析 ; 水 泥 ; 粉 煤 灰 中 图 法 分 类 号 : , , , , 文 献 标 志 码 : , 提 高 混 凝 土 的 抗 裂 性 是 保 障 结 构 耐 久 性 的 首 要 措 , , , ， , ， , ， … ， , , , ， 其 中 , , ( , ) ， , , , , , ， , ， , ， ω ? , , 施 ， 混 凝 土 开 裂 后 ， 其 渗 透 性 提 高 ， 腐 蚀 性 介 质 渗 透 扩 … ， , , 。 对 , 中 的 作 数 据 初 始 化 ， , ， , 变 换 : 散 至 材 料 内 部 ， 侵 蚀 钢 筋 和 混 凝 土 。 影 响 混 凝 土 开 裂 ω ， , , , 的 原 因 是 多 方 面 的 ， 其 中 水 泥 是 最 受 关 注 的 因 素 之 一 。 ω ( , ) ω ( , ) ω ( , ) ω ( , ) , , , , , , ， , ， , , ( ， ， ， … ， ) ω , , ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ω ω ω ω 已 有 研 究 表 明 ， 水 泥 矿 物 组 成 、 颗 粒 细 度 、 碱 含 量 等 是 , , , , 据 此 建 立 灰 关 联 空 间 , , , , , , , , ， , ? 影 响 混 凝 土 开 裂 尤 其 是 早 期 开 裂 的 重 要 因 素 ; 改 善 水 , , , , 〔 , , , 〕 , , ， , ， , ， … ， , , , 。 泥 石 的 韧 性 ， 有 利 于 提 高 混 凝 土 的 抗 裂 性 能 。 粉 序 列 , 与 , 间 在 某 一 时 间 点 上 的 灰 关 联 度 可 用 煤 灰 作 为 一 种 主 要 的 混 合 材 料 和 矿 物 掺 和 料 ， 在 水 泥 , , 灰 关 联 系 数 ( , ( , ) ， , ( , ) ) 表 示 : γ , , 及 混 凝 土 领 域 得 到 了 广 泛 应 用 。 本 文 将 不 同 细 度 的 硅 , , , , , , Δ ( , ) ， ζ , , , , , , Δ ( , ) 酸 盐 水 泥 和 粉 煤 灰 掺 配 ， 进 行 了 水 泥 韧 性 的 试 验 研 究 ， , , , , , , , , γ ( , ( , ) ， , ( , ) ) , , , 运 用 灰 色 关 联 理 论 ， 对 胶 凝 材 料 颗 粒 细 度 与 粉 煤 灰 , Δ ( , ) ， ζ , , , , , , Δ ( , ) , , , , , , 水 泥 体 系 韧 性 间 的 主 次 相 关 性 作 了 量 化 分 析 。 ( , ) 式 中 ， Δ ( , ) , , , ( , ) , , ( , ) , ; ζ 为 分 辨 系 数 ， , ? ζ , , , , , 灰 色 关 联 分 析 原 理 ? , ， 通 常 等 于 , ( , 。 这 样 ， , 与 , 间 的 灰 关 联 度 就 为 , , 灰 色 关 联 分 析 原 理 是 灰 色 系 统 理 论 的 重 要 部 分 ， , , ( , ， , ) , ( , ( , ) ， , ( , ) ) 。 γ γ , , , , 其 基 本 思 想 是 根 据 序 列 曲 线 几 何 形 状 的 相 似 程 度 来 判 , , , , 断 其 关 联 性 。 曲 线 越 接 近 ， 相 应 序 列 之 间 的 关 联 度 越 灰 关 联 度 表 示 了 参 考 序 列 与 相 关 序 列 间 的 相 似 大 ， 反 之 越 小 。 灰 色 关 联 分 析 方 法 对 样 本 的 大 小 与 规 性 。 于 是 ， γ ( , ， , ) , γ ( , ， , ) 就 表 明 序 列 , 与 , 的 , , , , , , 律 性 无 严 格 要 求 ， 从 而 弥 补 了 采 用 数 理 统 计 方 法 作 系 相 似 性 大 于 序 列 , 与 , 的 相 似 性 。 , , 〔 , , , 〕 统 分 析 所 固 有 的 一 些 缺 陷 。 序 列 , 与 , 间 的 关 联 极 性 采 用 下 式 判 断 : , , 记 参 考 序 列 为 , , ( , ( , ) ， , ( , ) ， … ， , ( , ) ) 。 , , , , , , , ( , ) , , , 相 关 序 列 为 , , ( , ( , ) ， , ( , ) ， … ， , ( , ) ) ， , , , ， , ， , , , , , , , , , , , , , , ( , ) , , , … ， , 。 根 据 原 始 序 列 建 立 影 响 空 间 , , , ω , , ? ， , ， , , , , , , 收 稿 日 期 : , , , , , , , , , , 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( , , , , , , , , ) ; 三 峡 大 学 科 学 基 金 项 目 ( , , , , , , , , , , ) 作 者 简 介 : 袁 晓 露 ， 女 ， 讲 师 ， 博 士 ， 主 要 从 事 建 筑 材 料 研 究 。 , , , , , , : , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ( ; , , ( ; , 人 民 长 江 , , , , 年 , , , ， , , , ， , ， , ， … ， , , ( , ) 值 为 相 关 序 列 ， 分 别 记 为 , 、 , 、 , ， 建 立 原 始 序 列 空 间 ? , , , 若 , , , ( , ) , , , , ( , ) ， 则 , 与 , 为 正 关 联 ; 若 , ， 对 , 作 数 据 初 始 化 ， , ， , 变 换 ， 得 到 灰 关 联 空 , , , , ， , , ， , , 间 , ， 结 果 如 表 , 所 示 。 , , , ( , ) , , , , , ( , ) ， 则 , 与 , 为 负 关 联 。 正 关 联 表 , , , , , , , 表 , 颗 粒 细 度 与 脆 性 系 数 的 灰 关 联 空 间 示 相 关 序 列 对 参 考 序 列 起 增 进 作 用 ， 而 负 关 联 则 表 示 , , , , , , , 相 关 序 列 对 参 考 序 列 起 削 弱 作 用 。 , ( , ) , ( , ) , ( , , ) , ( , , ) , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , 试 验 过 程 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , 采 用 符 合 国 家 相 关 标 准 的 中 热 硅 酸 盐 水 泥 、 低 热 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , 硅 酸 盐 水 泥 ， 每 种 水 泥 有 , 种 细 度 ， 分 别 记 为 , , 、 , , 、 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , , 、 , , 、 , , 、 , , 。 原 状 粉 煤 灰 取 自 湖 北 阳 逻 电 厂 ， 粉 煤 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , 灰 为 两 种 细 度 ， 分 别 记 为 , , 、 , , 。 按 , , , , , , , , , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , 《 水 泥 比 表 面 积 测 定 方 法 ( 勃 氏 法 ) 》 测 定 水 泥 和 粉 煤 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , 灰 的 比 表 面 积 ， 结 果 见 表 , 。 , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , 表 , 水 泥 和 粉 煤 灰 的 比 表 面 积 , , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , ( , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 根 据 灰 色 关 联 分 析 方 法 ， 分 别 计 算 粉 煤 灰 水 泥 胶 砂 , ， , ， , , ， , , , 龄 期 脆 性 系 数 与 颗 粒 细 度 间 的 关 联 水 泥 石 的 韧 性 通 常 采 用 胶 砂 脆 性 系 数 来 表 征 ， 脆 度 ， 判 定 其 关 联 极 性 ， 计 算 结 果 见 表 , 。 性 系 数 是 指 水 泥 胶 砂 抗 压 强 度 与 抗 折 强 度 的 比 值 ， 脆 表 , 脆 性 系 数 与 颗 粒 细 度 之 间 的 灰 关 联 度 性 系 数 越 小 ， 水 泥 石 的 韧 性 越 好 。 水 泥 胶 砂 强 度 的 测 , , , , , , , , 定 按 , , , , , , , , , , , , , , 《 水 泥 胶 砂 强 度 检 验 方 法 ( ， , , γ ( , ， , ) ， , ( , , , , , ( , , , , , ( , , , , ( , ) , γ ( , ， , ) ， , ( , , , , , ( , , , , , ( , , , , ( , ) , 法 ) 》 进 行 。 在 水 泥 中 掺 入 , , , ( 质 量 分 数 ) 的 粉 煤 γ ( , ， , ) ， , ( , , , , , ( , , , , , ( , , , , ( , , ) , 灰 ， 试 件 成 型 后 ， 标 准 养 护 至 , ， , ， , , ， , , , ， 测 试 试 件 的 γ ( , ， , ) ， , ( , , , , , ( , , , , , ( , , , , ( , , ) , 抗 压 强 度 和 抗 折 强 度 ， 计 算 水 泥 胶 砂 的 脆 性 系 数 。 结 果 如 表 , 所 示 。 从 表 , 灰 色 关 联 度 计 算 结 果 的 绝 对 值 来 看 ， 影 响 表 , 粉 煤 灰 水 泥 胶 砂 的 脆 性 系 数 水 泥 胶 砂 , ， , ， , , ， , , , 脆 性 系 数 的 因 素 排 序 为 : 粉 煤 脆 性 系 数 灰 颗 粒 细 度 , 水 泥 颗 粒 细 度 , 水 泥 与 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 水 泥 粉 煤 灰 , , , , , , , , , , 之 差 。 这 说 明 粉 煤 灰 颗 粒 细 度 对 水 泥 石 韧 性 的 影 响 最 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 大 ， 水 泥 颗 粒 细 度 的 影 响 程 度 居 中 ， 水 泥 与 粉 煤 灰 间 颗 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 粒 细 度 的 差 异 影 响 最 小 。 而 水 泥 比 表 面 积 与 胶 砂 脆 性 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 系 数 呈 正 相 关 ， 粉 煤 灰 比 表 面 积 、 水 泥 和 粉 煤 灰 比 表 面 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 积 之 差 与 胶 砂 脆 性 系 数 呈 负 相 关 。 可 见 增 大 粉 煤 灰 的 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 比 表 面 积 以 及 水 泥 与 粉 煤 灰 间 比 表 面 积 的 差 异 、 降 低 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 水 泥 的 比 表 面 积 ， 对 于 提 高 水 泥 石 的 韧 性 是 有 利 的 。 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 颗 粒 细 度 是 影 响 水 泥 抗 裂 性 的 重 要 因 素 ， 水 泥 细 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 度 越 小 ， 水 化 放 热 速 率 越 快 ， 收 缩 越 大 ， 导 致 开 裂 敏 感 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 〔 , 〕 , , , , , ( , , , ( , , , ( , , , ( , , 性 增 加 。 而 且 细 颗 粒 增 多 ， 虽 然 提 高 了 早 期 强 度 ， 但 是 粒 径 在 , μ , 以 下 的 颗 粒 水 化 很 快 ， 几 乎 对 后 期 〔 , 〕 强 度 没 有 贡 献 ， 这 将 不 利 于 混 凝 土 的 长 期 性 能 。 粉 , 结 果 分 析 与 讨 论 煤 灰 具 有 微 填 充 效 应 ， 颗 粒 越 细 ， 与 水 泥 间 细 度 差 异 越 为 研 究 水 泥 细 度 与 水 泥 石 韧 性 的 相 关 性 ， 以 粉 煤 大 ， 愈 能 均 匀 有 效 地 填 充 到 水 泥 颗 粒 之 中 ， 堵 截 混 凝 土 灰 水 泥 胶 砂 , ， , ， , , ， , , , 龄 期 的 脆 性 系 数 为 参 考 序 内 的 泌 水 通 道 ， 减 少 泌 水 ， 增 强 混 凝 土 拌 和 物 的 凝 聚 列 ， 分 别 记 为 , 、 , 、 , 、 , ; 以 水 泥 比 表 面 积 、 性 ， 减 小 收 缩 ; 同 时 粉 煤 灰 颗 粒 越 细 ， 火 山 灰 活 性 越 强 ， , ( , ) , ( , ) , ( , , ) , ( , , ) 粉 煤 灰 比 表 面 积 、 水 泥 与 粉 煤 灰 比 表 面 积 之 差 的 绝 对 反 应 生 成 大 量 的 水 化 产 物 ， 能 够 起 到 细 化 混 凝 土 孔 尺