363000漳州職業(yè)技術學院建筑工程系福建漳州王英龍【摘要】本試驗用正交試驗方法探討混凝土基本力學性能的影響規(guī)律，以確定最佳配合比，為今后設計高性能混凝土配合比提供基本依據(jù)?！娟P鍵詞】高性能混凝土；配合比；優(yōu)化；正交試驗ORTHOGONALEXPERIMENTALRESEARCHONMIXDESIGNOFHIGHPERFORMANCECONCRETEWANGYINGLONGDEPARTMENTOFARCHITECTURALENGINEERING,ZHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY,FUJIANPROVINCE363000ABSTRACTTHISTESTMAKESUSEOFORTHOGONALEXPERIMENTALMETHODTOSTUDYTHEINFLUENCELAWOFMECHANICALPROPERTYOFCONCRETE,INORDERTODETERMINETHEBESTMIXPROPORTION,ANDFURTHERLYPROVIDETHEBASISFORTHEFUTUREDESIGNOFMIXPROPORTIONOFHIGHPERFORMANCECONCRETEKEYWORDSHIGHPERFORMANCECONCRETEMIXPROPORTIONOPTIMIZATIONORTHOGONALEXPERIMENT近幾年來，我國高性能混凝土發(fā)展很快，已有許多高層建筑采用了C50、C60的混凝土。配制高性能混凝土的技術途徑主要是通過摻人高效減水劑和超細礦物質(zhì)活性摻合料2，降低水灰比，提高密實度，同時又具有較好的工作性以保證施工要求。由于各地的原材料不同，在工程實際中的配合比不能照搬。而應該用本地區(qū)的原材料進行試驗以確定配合比。1、試驗用原材料試驗用水泥PO425普通硅酸鹽水泥。細集料為細度模數(shù)為27的河砂，級配連續(xù)；粗集料最大粒徑為20MM，連續(xù)級配；礦渣微粉粒徑10M；硅粉粒徑03M，SIO2含量85；減水劑為HSP聚羧酸鹽系高效減水劑。2、實驗配合比正交設計采用正交試驗法找到混凝土各組分間的最佳匹配，構(gòu)成混凝土的各種原材料對混凝土強度和拌合物的影響主要因素為A水灰比WC；B減水劑用量占水泥用量的比例；C硅粉摻量占水泥用量的比例；D礦渣微粉摻量占水泥用量的比例。每一個因素取三個水平，采用正交設計中的L934正交表。由于L934正交表所提供的4列，全部被因素排滿，空列誤差已無法體現(xiàn)，為了進行方差分析采用了重復取樣，以重復取樣誤差為參注1誤是將因子項均平方離差比誤差項均平方離差小的各因子的離差平方和與誤差離差平方和合并后所得。2F209,20259,F2,20349,F2,20585,F2,2225609509909,F2,22344,F2,22572,多少表示影響顯著性的大095099小。由計算所得F值與查表所得F值相比確定。由分析可知，對于抗壓強度，因素A水灰比和因素C硅粉摻量作用高度顯著因素D礦渣微粉摻量影響顯著，因素B減水劑用量影響不顯著；對于劈拉強度，因素A水灰比和因素C硅粉摻量作用高度顯著，因素B減水劑用量和因素D礦渣微粉摻量影響不顯著；對于抗折強度，因素A水灰比影響顯著，因素C硅粉摻量作用顯著，因素B減水劑用量和因素D礦渣微粉摻量影響不顯著。故最佳配合比中A因素必須取A1水平，C因素必須取C2水平因素D可根據(jù)工程實際需要適當變化因素B則可根據(jù)施工要求作相應變化。對于影響顯著的因素A水灰比和因素C硅粉摻量，亦可從其對強度的影響趨勢圖1中看出其最佳水平。水灰比對抗壓強度、劈拉強度和抗折強度的影響隨著水灰比的增大強度下降，這主要是因為水灰比越大，混凝土中游離的水越多，混凝土中的空隙也隨之增多?；炷恋拿軐嵍冉档退?。因照系表1。3、試驗結(jié)果和分析試驗方案中，把抗壓強度、抗拉強度、抗折強度作為考核指表1正交因素水平表因素水平ABCD10221651020241810153026201520表4方差分析方差名稱SFS/FF顯著性抗壓強度A61080230541410B3114721557C28269214136526D13992269963230誤40207182243誤43322202166劈拉強度A0996204982263B0106200532413C103920522362D003720019誤0395180022誤0432200022抗折強度A19120953356折0122005801920094誤560180311誤590200268表3極差分析抗壓強度/MPA劈拉強度/MPA抗折強度/MPAABCDABCDABCDK159595536537651374814624584491010979971010K255605293587056824444544774589569701000956K34812550250865512437447429455948936941948R1147243784545044015048009060016059020表2試驗方案與結(jié)果序號方案抗壓強度/MPA抗拉強度/MPA抗折強度/MPA1A1B1C1D1617353295528478506468103597510052A1B2C2D2660666556157478510526106510809963A1B3C3D354756439527046544543798110059304A2B1C2D360805726663448046548110359759755A2B2C3D14123468254303984244209907959606A2B3C1D26338557254564444304599969309457A3B1C3D245634400539043641442084610359308A3B2C1D34609507942964274494499399369699A3B3C2D1506151554752430449462960930990根據(jù)實驗所得抗折強度與劈拉強度的數(shù)據(jù)。由圖2可以看出。高性能混凝土抗折強度和劈拉強度之間存在線性關系。（1）式中高性能混凝土抗折強度MPA為高性能混凝土劈拉強度MPA；經(jīng)過回歸分析確定130、K378。將式1的計算值與試驗值相比，其比值均值為1002，方差為000003，變異系數(shù)為000003；對符合程度較好。5、結(jié)論通過高性能混凝土的正交試驗研究可以看出1水灰比對高性能混凝土抗壓強度和劈拉強度影響顯著，隨著水灰比的降低，高性能混凝土的抗壓強度和劈拉強度增高。2硅粉摻量對高性能混凝土劈拉強度影響顯著，且存在一最佳摻量問題，最佳摻量應控制在510。3礦渣微粉摻量和減水劑用量對高性能混凝土抗壓強度、劈拉強度和抗折強度影響均不顯著，其含量可根據(jù)工程實際需要作適當變動。4高性能混凝土的抗折強度和劈拉強度之間存在線性關系。電路圖仍如上圖2，根據(jù)電容元件的特點，電源突然變化時，電容的電壓不能突變。直流接地發(fā)生前或給上操作電源前（接地狀態(tài)下）電容C2的電壓為110V，47T2線圈兩端電壓降為0V。C相二次線發(fā)生直流接地瞬間或給上操作電源瞬間（接地狀態(tài)下），47T2線圈兩端電壓為110V，之后，進入C2電容放電過程，電容電壓由110V逐步降為56V（56V為直流接地穩(wěn)態(tài)情況下的實測數(shù)據(jù)），47T2繼電器線圈電壓也隨同C2電容電壓而變化，變化曲線如下圖3。此情況下47T2繼電器線圈電壓經(jīng)T1時間降至75V,最終降為56V。由于該繼電器動作電壓75V過小，與最終的56V非常接近，而電容放電形成的電壓變化曲線在此階段（75V時）曲率已很?。ǚ烹娗€開始階段很陡，后期很平，最終為水平）接近水平，造成T1時間很長，此時實際T12S（此時T1值應與2S非常接近，并具有一定得離散性，所以造成不是每次拉合電源空開或直流接地發(fā)生瞬間乙斷路器均能出口），造成此情況下非全相時間繼電器動作，保護出口。4、結(jié)論綜上所述，乙斷路器跳閘原因為跳閘前乙斷路器C相機構(gòu)二次線發(fā)生直流負接地，而接地點位于斷路器非全相保護時間繼電器線圈前端（正電源側(cè)），在此狀態(tài)下合上直流電源時，由于直流系統(tǒng)所接電纜正、負極對地電容以及各套靜態(tài)型繼電保護裝置抗干擾對地電容的影響，在非全相保護時間繼電器線圈兩側(cè)形成漸變壓降，而該繼電器動作電壓過低，造成該漸變電壓降低至繼電器動作電壓的時間超過繼電器設定動作時間定值（2S），時間繼電器誤動作，斷路器非全相保護誤出口跳閘。硅粉摻量的提高混凝土強度下降。硅粉粒徑小，能夠填充水泥空隙，使膠凝材料的密實度提高，但由于硅粉粒徑細，表面積大，濕潤其表面需要較多的自由水，再加上其本身吸水，故隨著硅粉摻量的提高混凝土流動性反而變差，試件澆筑成型過程中缺陷隨之增多，造成混凝土強度下降。其最佳摻量應控制在510。4、抗折強度與劈拉強度的關系5、防范措施非全相保護用時間繼電器為靜態(tài)電流型時間繼電器，動作電壓過小，其抗干擾能力明顯不足，在直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地情況下極易發(fā)生誤動，不適合裝設在就地布置的非全相保護啟動跳閘的延時回路中。二次反措規(guī)定中，僅對直接作用于出口跳閘的出口繼電器動作電壓及功率給出了明確要求，對啟動出口的時間繼電器無相關要求。但通過此次事故表明，斷路器非全相保護出口時間繼電器動作電壓及功率過低，在特殊情況下將嚴重威脅斷路器安全運行，運行單位應將其更換為動作電壓為直流額定電壓5570，動作功率不低于5W的電壓型時間繼電器。參考文獻1魏大千使用