不同磚渣摻量混凝土試驗(yàn)研究

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學(xué)兔兔www.xuetutu.com2012年第1期(總第267期)混凝土實(shí)用技術(shù)Number1in2012(TotalNo．267)ConcretePRACTICALTECHNOL0GYdoi：10．3969~．issn．1002-3550．2012．01．039不同磚渣摻量混凝土試驗(yàn)研究明陽’，陳平，劉榮進(jìn)’，李玲。(1．桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004；2．有色金屬及材料加工新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西桂林541004；3．溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院，浙江溫州325027)摘要：磚渣是常見的建筑工業(yè)固體廢棄物，將其作為混凝土摻合料對(duì)于廢棄紅磚的資源化利用具有重要意義。試驗(yàn)研究了不同磚渣摻量對(duì)C40混凝土勝能的影響，并以摻有20％和25％磚渣微粉的C40混凝土作為試驗(yàn)基礎(chǔ)，著重考察在高效減水劑配合下大量磚渣微粉對(duì)混凝土性能的影響，并對(duì)不同齡期微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要分析。關(guān)鍵詞：磚渣；混凝土；抗壓強(qiáng)度；坍落度；高效減水劑中圖分類號(hào)：TU528．041文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—3550(2012)01—0123—03Experimentalstudyonconcreteofabandonedred-brickpowderindiferentdosageMINGYang，CHENPing一，LIURong-jin，u曲】g(1．FacultyofMaterialScienceandEngineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China；2．KeyLaboratoryofNewProcessingTechnologyforNonferrousMetalsandMaterialsMinistryofEducation，Guilin541004，China3．CollegeofChemistryandMaterialsEngeering，WenzhouUniversity，Wenzhou325027，China)Abstract：Abandonedred—brick1SacommonsolidwasteofconstructionIndustry．a(chǎn)saconcreteadmixtureforthCabandonedredbrick1Simportanttoutilizationofresources．Inthisresearch，theC40concretewithdiferentcontentofred-brickpowderwereexperimented，totesttheirchangingtendenciesofcompressivestrength，andC40concretewith20％and25％red-brickpowderwasexperimentedassample．Incooperationwithsuperplasticizer，theconcretewithmuchlargeramountofred—brickpowderwasexperimentedtotestcompressivestrength．Themicrostructureofconcretehydrationofdifferentageswasanalyzedbyscanningelectronmicroscopy．Keywords：red—brickpowder；concrete；compressivestrength；slump；superplasticizer(3)石子：桂林本地礦山開采碎石，粒徑5-30ram連續(xù)級(jí)配，其0引言中5-10mm：0-20％；10～20mm：25％～75％；20～30mm：10％-45％；廢棄磚渣為紅磚生產(chǎn)中的廢磚塊、磚渣『11以及建筑物拆遷后30mm以上0-5％。產(chǎn)生的碎紅磚，是一種常見的建筑工業(yè)固體廢棄物目。目前，正處(4)水：城市用自來水。于城市改造熱潮，大量紅磚建筑物被拆，破碎紅磚主要作為廢棄(5)高效減水劑：桂林市盛立混凝土外加劑有限公司產(chǎn)NSO．物轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過程浪費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力；同時(shí)它的堆積占8．萘磺酸甲醛高縮物鈉鹽高效減水劑，摻量為水泥質(zhì)量的1％2％，用大量空間，給人們的El常生活帶來了諸多不便。研究表明瞄，廢減水率15％～20％。棄紅磚屬燒黏土類型混合材，有一定的活性，可用作水泥混合材。(6)磚渣微粉：桂林市當(dāng)?shù)貜U棄紅磚，主要化學(xué)成分見表1，當(dāng)前，混凝土摻合料主要有礦渣、硅粉、粉煤灰等工業(yè)廢取5kg磚渣于105℃下烘干至含水率小于1％后放人+500minx渣，但是由于建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展需要大量的混凝土材料，使常5001TI1TI的試驗(yàn)小磨中粉磨，根據(jù)'活．陛試驗(yàn)確定磚渣比表面積為用的混凝土摻合料愈來愈短缺[3]。如果能采用磚渣粉代替礦渣600mVkg左右，粉磨后為灰色微粉，密度為2．56g／cm’。粉等高活性摻合料配制混凝土，將緩解常用混凝土摻合料短缺表1紅磚主要原料化學(xué)成分％的問題，同時(shí)也為廢棄紅磚的合理利用提供了新的途徑。SiO2A1203Fe203CaOMgOSO3f-CaOKzONa20Loss55-3023．2912．451．24．67一一1．220．241．521試驗(yàn)1．2試驗(yàn)方法1．1原料(1)測試粉體比表面積參照GB／T8074__2o07；測試混凝土拌(1)水泥：海螺集團(tuán)(桂林)水泥有限公司生產(chǎn)的P·O42．5級(jí)合物性能參照GB／T50080-2002；測試各齡期的混凝土力學(xué)性水泥，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量25．O％，篩余2．2％，比表面積369m2／kg，初能參照GB／T50081-2002。凝170min，終凝215min，膠砂28d強(qiáng)度47．6MPa，抗折7．5MPa。(2)配合比：混凝土配合比設(shè)計(jì)參照J(rèn)GJ55—2o00《普通混(2)砂：桂林本地河砂，細(xì)度模數(shù)2．8，屬中砂范圍。凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》。收稿日期：2011-O7_24基金項(xiàng)目：有色金屬及材料加工新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(桂科~0842003．3A)·123· 學(xué)兔兔www.xuetutu.com表2G40混凝土基準(zhǔn)配合比表了測試磚渣混凝土與外加劑的相融性能，特結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)摻入高效減水劑條件下，進(jìn)行不同摻量磚渣混凝土試驗(yàn)。本試驗(yàn)以最為普遍使用的C40混凝土作為研究對(duì)象，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)配合比參照表4。成型與養(yǎng)護(hù)：混凝土試驗(yàn)采用100mmxl00mmxl00rnlTl立表4試驗(yàn)基準(zhǔn)混凝土配合比設(shè)計(jì)方體試模成型，所有試件拆模后立即放入溫度為(20+3)℃、相編號(hào)試樣減水劑配合比／(kg／m)砂率|c對(duì)濕度為90％以上的養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。摻量／％水泥砂集料水磚渣／％2試驗(yàn)結(jié)果與討論2．1C40摻磚渣混凝土力學(xué)性能研究根據(jù)表2制備出不同磚渣摻量的C40}昆凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)加入高效減水劑后，磚渣混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3、7、28d各齡期值見表3。混凝土強(qiáng)度變化趨勢如圖1?？箟簭?qiáng)度如表5，由各齡期強(qiáng)度表及直觀趨勢圖2可知，養(yǎng)護(hù)7d表3不同磚渣摻量的C40混凝土強(qiáng)度表摻磚渣20％和25％的混凝土強(qiáng)度均已超過基準(zhǔn)混凝土對(duì)比試樣。達(dá)到28d齡期后，摻有20％和25％磚渣混凝土強(qiáng)度不僅超過基準(zhǔn)混凝土而且均達(dá)到C40混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。由表5還能看出，雖然加入了高效減水劑，但是混凝土的坍落度仍然隨著磚渣摻量的增加而減小，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，在配制磚渣混凝土?xí)r，如果需要增大混凝土流動(dòng)度可適量增加用水量。表5在高效減水劑作用下不同磚渣摻量混凝土試驗(yàn)結(jié)果日山、5l醴出484542U5IUl52U2，jU簍s36磚渣摻量，％轄33圖1不同養(yǎng)護(hù)齡期C40混凝土磚渣摻量與抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線30由圖2可知，在養(yǎng)護(hù)齡期(3、7d)中，混凝土的抗壓強(qiáng)度都27是隨著磚渣摻量的增大而逐漸減小，28d抗壓強(qiáng)度在25％時(shí)出養(yǎng)護(hù)齡期，d現(xiàn)先增大后減小的拐點(diǎn)。從整體來看，隨著磚渣摻量的增加28d圖2在高效減水劑作用下不同磚渣摻量混凝土強(qiáng)度損失率遠(yuǎn)小于3、7d強(qiáng)度損失率，當(dāng)磚渣摻量為30％時(shí)，3d抗壓強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)齡期關(guān)系曲線圖強(qiáng)度損失率為37．9％，7d強(qiáng)度損失率為32．8％，而28d強(qiáng)度損2．3微觀結(jié)構(gòu)分析失率為11．9％。這是因?yàn)榇u渣細(xì)粉早期水化較慢，隨著水泥水化由表5可知磚渣摻量為25％時(shí)摻量大經(jīng)濟(jì)效益好，選取磚產(chǎn)生的0H_f吏紅磚中的Si一0，A1．O鍵斷裂，提高了紅磚的活性，渣摻量為25％的混凝土和基準(zhǔn)混凝土比較進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析。促進(jìn)了水化反應(yīng)，所以磚渣混凝土強(qiáng)度緩慢增長，而基準(zhǔn)混凝采用日本JSM．6380LV掃描電子顯微鏡，對(duì)各齡期形貌和水化產(chǎn)土早期強(qiáng)度增長較快。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后，磚渣摻量為10％～30％物進(jìn)行觀察。圖3、4是兩種混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d的掃描電鏡圖片，的混凝土的抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的96．0％、93．1％、從圖3可以看出，基準(zhǔn)混凝土早期水化產(chǎn)物較多，整個(gè)}昆凝土內(nèi)部92．5％、94．2％、88．1％，這說明磚渣摻量不大于25％時(shí)，混凝土28d產(chǎn)生大量粒狀和纖維狀的C—S—H凝膠和立方片狀Ca(OH)：晶體；強(qiáng)度損失較小。由表3發(fā)現(xiàn)，摻有磚渣粉的混凝土坍落度明顯較從圖4可以看出，早期磚渣混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的粒狀C．S．H凝膠基準(zhǔn)混凝土小，說明磚渣微粉的摻人有吸水作用。和立方片狀Ca(OH)晶體較少，無針狀A(yù)Ft生成所以早期強(qiáng)度2．2高摻量磚渣混凝土試驗(yàn)相對(duì)基準(zhǔn)混凝土低?，F(xiàn)代混凝土建筑中，外加劑已經(jīng)作為必不可少的組分。品種圖5、6是兩種}昆凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的掃描電鏡圖片，從圖3多樣、性能優(yōu)異的各種外加劑的廣泛使用，擴(kuò)大了混凝土的用可以看出，基準(zhǔn)混凝土隨著齡期的增長繼續(xù)水化，粒狀和纖維途，不斷發(fā)展的現(xiàn)代建筑技術(shù)對(duì)混凝土性能和質(zhì)量提出越來越狀的CS．H凝膠繼續(xù)增多，同時(shí)產(chǎn)生了大量的針狀A(yù)Ft，內(nèi)部結(jié)高的要求。使用外加劑不但可以節(jié)約水泥，降低混凝土綜合成本，構(gòu)較早期密實(shí)，但由于用水量較大仍可明顯看到少量2～3Ixm的而且可以大幅度提高混凝土的工作性、均勻性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度和孑L洞；從圖6可以看出，磚渣混凝土隨著齡期的增長，磚渣粉開耐久性，使混凝土向輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、綠色等方面始大量參與水化，發(fā)揮自身潛在活性作用，此時(shí)除了產(chǎn)生了大不斷發(fā)展。因?yàn)樵谒鼗炷猎囼?yàn)中磚渣摻加到30％時(shí)28d強(qiáng)量纖維狀和粒狀C—S—H凝膠外，還有大量長棒狀A(yù)Ft產(chǎn)生，并開度下降幅度明顯增大，考慮到混凝土生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性問題，也為始發(fā)生搭接和交叉，內(nèi)部無孔洞存在，密實(shí)程度明顯高于基準(zhǔn)·】24· 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