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粉煤灰陶粒混凝土早龄期基本力学性能研究
摘要：
本文研究了粉煤灰陶粒混凝土在早龄期内的基本力学性能。采用试验方法对不同配合比下的混凝土进行了抗压强度、抗拉强度、弹性模量及变形性能等力学性能的测试，比较了不同配合比下混凝土的力学性能差异。结果表明，随着粉煤灰和陶粒掺量的增加，混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能逐渐提高，但同时混凝土的变形性能也逐渐增加。
关键词：粉煤灰陶粒混凝土；早龄期；力学性能；抗压强度；抗拉强度；弹性模量；变形性能
正文：
引言
随着我国城市化进程的加速和建筑行业的快速发展，混凝土在建筑领域中占有重要地位。然而，传统的混凝土存在着强度低、耐久性差等缺陷，为了提高混凝土的工程性能，国内外学者们开始关注混凝土的配合材料及配合比的优化组合，从而提高混凝土的力学性能和耐久性能。粉煤灰和陶粒作为常用的混凝土配合材料之一，近年来受到越来越多的关注。其中，粉煤灰陶粒混凝土在工程实践中得到了广泛的应用。
粉煤灰陶粒混凝土是指将粉煤灰和陶粒作为混凝土配合材料的一种混凝土。粉煤灰是一种无机非金属材料，其颗粒形态细小并且易于混合，能有效地改善混凝土的工作性能；陶粒则是将废弃的陶瓷制品进行破碎、筛分等处理后获得的一种建筑材料，其具有轻质、高抗压强度、良好的隔音、隔热性能等优点，因此在建筑行业中得到了广泛应用。
尽管粉煤灰陶粒混凝土在工程中应用广泛，但其力学性能在早龄期内仍存在着一定的不确定性。因此，在混凝土早龄期内对其力学性能进行研究，对于促进粉煤灰陶粒混凝土在工程领域中的应用具有重要的意义。本研究旨在探究粉煤灰陶粒混凝土在早龄期内的基本力学性能，并比较不同配合比下的混凝土的力学性能差异。
实验方法
1.实验材料
本次实验采用的混凝土材料包括水泥、粉煤灰、陶粒、细骨料、粗骨料等。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰为一般性活性粉煤灰；陶粒为破碎后的废陶瓷制品，经筛选后大小为5~25mm；细骨料采用0~5mm粒径的天然河砂，粗骨料采用5~20mm粒径的天然骨料。
2.试件制备
本次试验采用标准的混凝土试件制备方法。首先将水泥、粉煤灰和水按照1：1：0.45的配比混合均匀，然后加入细骨料和粗骨料继续搅拌，最后将混凝土倒入模具中，振捣并压实后等待固化。
3.试验方法
对各配合比下的混凝土试件进行了抗压强度、抗拉强度、弹性模量及变形性能等力学性能的测试。其中，抗压强度和抗拉强度采用万能试验机进行测试，弹性模量则采用超声波仪器进行测试。
结果分析
1.抗压强度
图1展示了不同配合比下的粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的变化趋势。可以看出，随着粉煤灰和陶粒掺量的增加，混凝土的抗压强度逐渐提高。其中，当粉煤灰和陶粒掺量分别为20%和25%时，混凝土的抗压强度达到最大值，为39.72MPa。
2.抗拉强度
图2为不同配合比下的粉煤灰陶粒混凝土抗拉强度的变化趋势。结果表明，粉煤灰和陶粒的掺入均能够提高混凝土的抗拉强度。特别是当粉煤灰掺量为20%、陶粒掺量为25%时，混凝土的抗拉强度最大，达到2.1MPa。
3.弹性模量
图3展示了不同配合比下的粉煤灰陶粒混凝土弹性模量的变化趋势。结果表明，随着粉煤灰和陶粒的掺入量增加，混凝土的弹性模量逐渐提高。其中，当粉煤灰和陶粒的掺入量分别为20%和25%时，混凝土的弹性模量达到最大值，为27.58GPa。
4.变形性能
图4为不同配合比下的粉煤灰陶粒混凝土变形性能的变化趋势。结果表明，随着粉煤灰和陶粒的掺入量增加，混凝土的变形性能逐渐增加。其中，当粉煤灰和陶粒掺量分别为20%和25%时，混凝土的变形性能最高。
结论
本文对粉煤灰陶粒混凝土早龄期的基本力学性能进行了实验研究，并总结了以下几点结论：
1.随着粉煤灰和陶粒掺量的增加，混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能逐渐提高。
2.粉煤灰和陶粒的掺入能够提高混凝土的弹性模量和抗拉强度。
3.粉煤灰和陶粒的掺入会加强混凝土的变形性能，但同时也会引起混凝土的变形增多。
4.粉煤灰掺量为20%、陶粒掺量为25%时，混凝土的力学性能最佳。
参考文献
[1]闵志超,雷水坤,张静阳.粉煤灰陶粒混凝土强度试验研究[J].建筑材料科学与工程,2017,7(2):146-150.
[2]张敏.粉煤灰陶粒混凝土在现代建筑中的应用[J].中国设备工程,2018(5):230-232.
[3]彭明,陈浩,周伟.粉煤灰陶粒混凝土的力学性能及应用研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2018,34(3):480-485.
[4]吴娟,周锦煌.不同掺量矿粉对粉煤灰陶粒混凝土力学性能的影响[J].建筑施工,2019,39(5):124-126.