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机制砂是经过机械破碎、筛分而制成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒。与河砂不同,由于机制砂有颗粒较粗糙、棱角多、级配较差的特点,应用在中低强度等级混凝土中时,用水量相对较多,混凝土拌合物工作性差,容易泌水离析。机制砂各项技术指标由于生产技术不同而各异,因此要得到性能良好便于施工的的混凝土,就对配合比提出了更高的要求。因此探索机制砂的哪些特性对混凝土的和易性影响较大,以及对于不同特性的机制砂如何调整混凝土的配合比使得其和易性优良,这对工程应用有很大实际意义。本文主要目标是研究怎样配制出具有良好和易性的低强度高性能机制砂混凝土。主要研究内容有:(1)低强度机制砂混凝土和易性影响因素分析结合低强度机制砂混凝土和易性要求,初步分析出混凝土和易性影响因素,为之后的配合比设计和实验分析提供理论依据。(2)低强度高性能机制砂混凝土配合比的设计与优化根据机制砂混凝土的和易性、力学性能与耐久性能特点,结合对低强度高性能机制砂混凝土和易性能的认识,在参考大量文献的基础上,总结现有高性能混凝土配合比设计方法,对低强度高性能机制砂混凝土配合比进行设计与优化。在《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)和高性能混凝土全计算法配合比设计的基础上,李固华教授提出了一种新的配合比设计方法——粉体当量体积法。这种方法是通过确定各种粉体单位体积用水量,与水泥单位体积用水量之比,来确定粉体的当量系数,在计算粉体当量总体积过程中,粉体体积要乘以当量系数。在上述配合比方法设计的基础上,实验并分析了水胶比、粉体当量总体积、用水量、砂率等不同因素,对低强度高性能机制砂混凝土和易性的影响,并确定了水胶比为0.6时,用水量为170L,粉体当量总体积为170L,砂率为45%时,混凝土拌合物的和易性最佳。(3)矿物掺合料和外加剂对低强度机制砂混凝土和易性的影响在以上配合比方法的基础上,在混凝土中添加了矿粉、羟丙基甲基纤维素醚、膨润土、聚丙烯纤维、偏高岭土等,并对混凝土拌合物和易性、成型试块的抗压强度进行测试,对以上配合比方法基础上的结论进行实验验证和理论分析。并在保证混凝土和易性良好、抗压强度满足的条件下,确定外加剂的最佳掺量。