掺工业废料混凝土的正交试验研究

摘 要：用硅粉、粉煤灰和锂渣为掺和料等量取代水泥，采用L16（43）正交表进行试验设计，利用极差分析方法处理试验数据。试验结果表明：适量的硅粉可以增加混凝土流动性和后期强度，降低混凝土早期强度，硅粉过量时，混凝土流动性和强度均有所降低；粉煤灰和锂渣可以增加混凝土流动性，对混凝土后期强度影响较小，但会降低混凝土早期强度；硅粉、粉煤灰和锂渣对混凝土拉压比影响较小；可以借助极差分析手段制备具有特定功能要求的混凝土。

关键词：硅粉；粉煤灰；锂渣；正交试验；极差分析

硅粉、粉煤灰和锂渣均为工业废料，产生环境污染、占用土地资源、危害健康等影响，若将其作为混凝土掺和料，不仅避免了上述危害，还具有良好的经济效益和社会效益，实现变废为宝。[1]本文运用极差分析[2]手段，以硅粉掺量、粉煤灰掺量和锂渣掺量为影响因素设计正交试验，以混凝土坍落度、3d、7d、28d和56d抗压强度、28d劈裂强度和拉压比7项评价指标对混凝土综合性能进行评估，以期用工业废料制备具有特定功能的混凝土，为工程实践提供参考。

1 试验方案

1.1 原材料

选用P·O 42.5级水泥；砂为中砂，细度模数2.6；石子为碎石，粒径5-15mm；硅粉由科明瑞非金属有限公司生产；粉煤灰由平圩电厂生产；锂渣由和生复合材料有限公司生产；材料的特征参数见表1。

1.2 配合比与试验结果

考虑硅粉掺量（α）、粉煤灰掺量（β）和锂渣掺量（γ）3个影响因素，每个因素4个水平（α为4%、8%、12%和16%，β为6%、12%、18%和24%，γ为8%、16%、24%和32%），按正交表L16（43）进行配合比设计，对其坍落度、3d、7d、28d和56d抗压强度以及28d劈裂强度进行试验，配合比见表2，试验结果见表3。……