废混凝土蒸压制品强度的研究.pdf

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编号:20181111071126624345    类型:共享资源    大小:337.34KB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
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混凝土 混凝土的 混凝土的强度 混凝土制品 的研究 混凝土制品的强度 pdf 混凝土制品蒸压 制品强度 混凝土的研究
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斩鲤。建巍粉撕 全国中文核心期刊 废混凝土蒸压制品强度的研 究九 柯昌君,江盼 (长江人学城建学院,湖北荆州434023) 摘要:以废混凝土(花岗岩骨料)为蒸压材料,研究了各组成材种对废混凝土蒸压制品强度的影响。实验结果表明,在1.2 MPa 饱和蒸汽压下,废混凝上中各土要组成材料均参与了水热反应。废混凝土中水泥石的存在有利于废混凝土蒸压制品强度的提高,而 水泥石量的多少对不同的废混凝土蒸压制品的最大强度值影响并不大。废混凝仁蒸压制品的强度与其混凝一l:原始配合比没有明显 的相关性。将废混凝土(花岗岩骨料)用作蒸压制品原材料足一条新的有效的选择途径。 关键词:蒸压条件;废混凝土;抗水强度 中图分类号:TU522.Y9 文献标识码:A 文章编号:1001—702X(2008)06—0009-03 Study on strength of waste concrete autoclaved product KE Chan百un,JIANG Pan (School of Urban Construction,Yangtze University,Jingzhou 434023,Hubei,China) Abstract:The effect of each composition on autoclave strength 0f waste concrete is studied taking wagte concrete(granite aggregate)as autoclave material.The experimental result indicates that every main composition of waste concrete participates in hydrothermal reaction under 1.2 MPa saturated vapor pressure.The existence of hardened cement paste in waste concrete is of great advantage to improve the autoclave strength of waste concrete autoclaved product and its content has little influence on nla】d— mum strength value of different waste concrete autoclaved products.The strength of waste concrete autoclaved product has no obvi- OUS correlativity with the concrete initial mix ratio.Selection of waste concrete(granite aggregate) as autoclave material is a neqa effective way. ● Key words:autoclave condition:waste concI_etC;compression strength ’ 随着社会的发展、经济水平的提高,生产生活用地日趋紧 张,旧城改造和市政建设与维护等土木工程所产牛的大量废 混凝+给环境保护带来了困难。在环保意识日益增强的今天, 废混凝土的二次利用已成为共识。 目前,废混凝士的处理方式主要是回填。有人将废混凝土 作为混凝土骨料(再生骨料)进行了研究I卜4I,结果发现,随着 再生骨料的增加,混凝土的密度、工作性、硬度、超声波速率以 及抗压强度变差,再生骨料的性能劣于新骨料。杨南如教授进 行了利用NaOH在水热条件下激发废混凝土的研究阁。目前还 没有人利用废混凝土作为蒸压材料进行其蒸压性能的研究, 而废混凝土用作蒸压材料生产硅酸盐制品是一条新的综合利 , 基金项目:湖北省自然科学基金项目(2007ABA330) 湖北省教育厅重点项目(D200712005) 一 收稿日期:2008—03—14 作者简介:柯昌君,男,1964年生,湖北荆州人,百0教授,博士,从事新 型建筑材料和生态环境材料的研究。电话:13986649066,E—mail; imkorer@sohu.corn。 用途径,它免去了对废混凝土进行大小分类的繁琐工艺,不会 产生新的环境污染,有利于减轻环境负荷。 1原材料与实验方法 1.1原材料 (1)废混凝土。选用以花岗岩为粗骨科的3种不同废混凝 土,废混凝土WCI、WC2龄期均为2年以上,废混凝土WC3 龄期为28 d。将废混凝土干燥、破碎磨细至1 mm左右,密封 备用。3种不同废混凝土的化学成分和矿物组成如表l和图1 所示。 ‘ 表1废混凝土的化学成分 % 项目 SiC2 A1203 Fe201 CaO MgO K20 S03 LOI WCl 71.43 4.36 2.15 8.04 0.47 3.33 0.65 4.53 WC2 67.67 4.00 2.35 11.05 O.50 2.95 1.oo 7.oo WC3 68.99 4.04 2.39 10.1l 0.70 2.66 0.84 5.07 由于混凝土中砂和花岗岩为其主要成分,从图l可知,3 种废混凝土的矿物组成基本相同,主要有石英、钾长石、钠长 石、羟钙石以及少量的方解石。 NEW 8UILDING MATERIALS ·9· 万方数据 柯昌君,等:废混凝土蒸压制品强度的研究 。Q石英 Q Mu云母◆毽 图1 3种废混凝土的X射线衍射图 (2)石灰。有效CaO含量为49.48%。石灰的矿物组成主 要为羟钙石以及少量的方解石。 1.2实验方法 1.2.1样品成型及养护 采用中36 mmx36 mm圆柱模压力成型,成型压力6 kN。 养护制度:试件入釜前静停16h。升温1.5 h,恒温6 h,降 温1.5 h(文中特别说明者除外),恒温温度185 oC。 1.2.2扫描电镜分析及x射线衍射分析 扫描电镜分析采用Philips XL30ESEM型扫描电镜仪,样 品进行抽真空和喷金处理。 试块样品磨细至全部通过O.08 mm方孔筛。采用D/max- Ⅲ型全自动x射线衍射仪进行x射线衍射分析。 2结果与讨论 2.1 蒸压条件下废混凝土石灰系统的水热反应 及其产物形貌 以WCl为研究对象,研究蒸压条件下废混凝土的水热特 性。 将废混凝土、石灰按不同C/S比混和均匀,加水(水固比 0.25,下同)搅拌,成型,静停,在1.2MPa饱和蒸汽压下蒸压处 理6h。其抗压强度如图2所示。 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 cfs 图2不同C/S比下废混凝土蒸压制品的强度 在蒸压条件下,废混凝土在氢氧化钙作用下可以发生水 热反应,其蒸压制品表现出很高的抗压强度。由图2可见,C,/S 比小于0.36时,随着C,/S比的增大,试件抗压强度快速增加。 ·10· 新型建筑材料 2008.6 一t DS比在0.36左右时,达到最大抗压强度,随后强度开始下降。 按∞比=0.36,将废混凝土、石灰混和均匀后加水成型, 在不同蒸压制度下的抗压强度见图3。 (a)不同饱和蒸汽压 , 0 2 4 6 8 10 12 14 16 蒸压时间/h 、 (b)不同蒸压时间 图3不同蒸压制度下废混凝土燕压制品的抗压强度 由图3(a) 町见,在实验范围内,随着饱和蒸汽压的提 高,蒸压制品的强度明显提高。由图3(b)可见,在1.2MPa饱 和蒸汽压下,蒸压处理1。6 h,其制品强度增长较快。继续延 长蒸压时间,废混凝土蒸压制品的强度趋于稳定。 将1.2 MPa饱和蒸汽压下,分别蒸压处理l h,6 h、16 h的 WCl样品进行X射线衍射分析(XRD)或扫描电镜分析 (SEM),结果分别如图4和5所示。 T 臌T:13皴恕L: .№ e Mi汕、...““ 棚。。 fLⅣ o、。。.小。/\k卜.^ I 恼小hk。^. 。l:.匙鬟j% Q石英 、Mu云母 Mi钾K石 }la钠长石 16h器蠢髂 T托勃奠来石 6h lO 20 30 40·50 rio 70 2 0/(。) 图4不同蒸压时间废混凝土燕压样品的X射线衍射图 由图4可见,与废混凝土原材料的XRD图谱(图l,WCl) 比较可知,经过蒸压处理后,图4中出现托勃莫来石衍射峰。 蒸压1 h后,样品中已经有托勃莫来石出现,但其衍射峰较 弱,羟钙石衍射峰清晰可见。随着蒸压时间的延长,钠长石和 铊加嬲弘钳弛∞宅S乏号孔盟加 ∞鱼\趟嚼出塔 万方数据 柯昌君,等:废混凝土蒸压制品强度的研究 羟钙石衍射峰消失,托勃莫来石增加。 图5废混凝土(wcl)石灰系统蒸压样品扫描电镜照片 由图5可见,除大量类似图5(a)中左上角的网络状 C一卜H外,还存在一些杂乱的片状水化硅酸钙,其结晶程 度较高。 2.2蒸压条件下废混凝土中不同组分的蒸压性能 废混凝十的主要组分包括集料(粗集料:花岗岩;细集料: 石英砂)、水泥石等。作为粗集料的花岗岩中含有长石、云母 以及石英等成分,使得废混凝土石灰蒸压系统十分复杂。 由文献[61.f矢ll,花岗岩在蒸压条件下与石灰参与了水热 反应,且花岗岩蒸压制品的强度与图2中废混凝上蒸压制品 的强度变化规律基本一致。结合文献【7】可知,砂的蒸压化学 活性优于花岗岩。 文献【7】中将水化水泥、砂粉、花岗岩按照1:2:4(质量比, 模拟废混凝十配合比)配制制品的抗压强度明显高于无水泥 的制品。可以认为,水化水泥对废混凝土蒸压制品抗压强度 的提高起到了很大作用。且当水化水泥用量较少时,随着水 化水泥量的增加,蒸压制品强度增加。水化水泥量达到12.5% 后,继续增加水化水泥用量,蒸压制品的强度增势趋缓。按照 现行普通水泥混凝土配合比设计方法,我国普通混凝土中水 泥用量按水化水泥量计算一般在12.5%。25.O%。因而,对于用 花岗岩作骨料的普通混凝土磨细制成的再牛混凝土蒸压制 品,在条件基本相同的情况下,其水化水泥对蒸压制品强度的 贡献应该相差不大。 因此,废混凝士蒸压制品中各组成部分,包括粗集料(花 岗岩)、细集料(砂)、已水化的水泥对其制品强度均有贡献。 2.3不同废混凝土蒸压性能比较 为说明不同废混凝十水热反应性能的差异,选用另外2 种不同来源的花岗岩骨料废混凝土(WC2和WC3)进行比较 实验,其蒸压制品的强度见图6。 (a)蒸压时间2h cfs (b)蒸压时间6h cIs (c)蒸压时间8 h 图6 3种不同废混凝土的蒸压制品强度 由图6可见,3种废混凝土的来源、配合比以及养护龄期 不同,但蒸压条件下与石灰混合后蒸压制品的最大强度差异 较小,这一结果表明,作为蒸压材料,废混凝土蒸压制品的强 度与其混凝土原始配合比和龄期没有明显的相关性,同样,与 废混凝土中水泥石量的多少无关。 3结论 (1)用废混凝土制得的蒸压制品,其强度较高。 (2)废混凝土蒸压制品的强度发展规律与废混凝土中水 泥石的存在有关,而水泥石量的多少对废混凝土(花岗岩骨 NEW BUI LDING MATERIAL5 ·11· 非∞弱∞撕∞坫m 日皇\雠骠出蝠 万方数据 全国中文核心期刊 新鬼建成柑拇 嘲 再生复合骨料混凝土节鹾空心砌块的 块型设计与制备技市 麻建锁’,蔡焕琴2,张煜1 (1.河北建筑工程学院,河北张家口075000; 2.张家口市第·一建筑工程有限公司,河北张家口075000) 摘要:对再生复合骨料混凝土的制备工艺进行了研究。对再生复合骨料混凝土节能空心砌块块型结构进行了优化设计,对其 制备成型下艺进行了试验研究,设计制备了性能优良、施工简便的新型水平矩形孔空心砌块。 关键词:再乍复合骨料混凝土;水平矩形孔空心砌块;块型设计;制备技术 中图分类号:TU522.3+3 文献标识码:B 文章编号:1001—702X(2008)06—0012-03 Block type design and preparation technique of reclaimed composite aggregate , concrete hollow block with energy saving MA Jiansu01,CAI Huanqiw2,ZHANG Yul (1.Hebei Institute of Architectural and Civil Engineering,Zhangjiakou 075000,Hebei,China: 2.Zhangjiakou NO.1 Construction Engineering Co.Ltd.,Zhangjiakou 075000,Hebei,China) 建筑物因达到使用年限或因老化被拆毁,城市改造、市政 工程的动迁及重大基础设施的改造,凶意外原因如地震等造 成的建筑物倒塌,都会产生大量的废弃混凝土块,造成严重的 基金项目:河北省建设厅科研计划项目(2006一-212) 收稿日期:2008-04—15 作者简介:麻建锁,男,1963生,河北保定人,教授。地址:河北省张家 口市建国路33号,电话:0313一-2050851,E—mail:hbmjis@163,.com。 环境污染,已引起国家有关部门的重视。再生骨料混凝土的开 发和应用,可以解决大量混凝土废弃物的处理困难和由其引 发的对环境的负面影响等问题,同时节省大量的垃圾清运费 用和处理费用。再生骨料混凝土是一种环保型、可持续发展的 绿色混凝土。 浮石是火山喷发时形成的多孔状岩石,具有发达的气孔 构造。浮石在张家LJ地区及山西、内蒙等地区储量巨大,是一 种天然轻骨料。所配制的混凝土具有质量轻、热导率低、保温 鹋噌§螂峨哪学坩啦脚学B渺鹋嘴峨瑚水坩跳炒秘咐班炉郴搿峨印伊埘蛾脚啪蹿啦炒榉獬峨畔沪嘴峨炉鹕堪峨瑚伊附蛾心罅峨掣郴撼峨}吲” 料)蒸压制品的最大强度值影响并不大。废混凝土蒸压制品 1997,27(12):181%_1823· 的强度与其混凝土原始配合比、龄期没有明显的相关性。 【3】Marco Paolini,Rabinder Khumna·Admixturm for recycling of (3)与作为废骨料用于混凝土等现行处理、利用方式相 waste c:oncrete[J].Cement and Concrete Composites,1998(20): 比,将废混凝土(花岗岩骨料)用于生产蒸压制品是一条新的 221一-229· 有效的选择途径。这一使用方式工艺简单,不会产生新的环 【4】康明,邓鹏翔,林宗寿,等-混凝t:循环利用及其对环境影响的初 境污染,有利于减轻环境负荷。 探【J].建筑材料学报,2000,3(4):376-一381· , 【5】徐玲玲,杨南如,冈田能彦,等.碱激发和水热处理法废混凝土再 参考文献: 利用的初步探讨【M∥水泥基复合材料科学与技术·北京:中国建 【l】Amnon Katz.Properties of c:onerete made with recycled aggregate 材工业出版社,1999:212-215. from parthllly hydrated old concrete【J】.Cement and Concrete 【6】柯吕君.花岗岩石灰蒸压系统的抗压强度叨.长江大学学报(自然 Research,2003(33):703—711. 科学版)理_L卷,2007(2):97—100. 【2】Topeu I B.Physical and meehanieal properties of concretes pro一 【7】柯昌君.水泥石对废混凝土蒸压试样强度的影响忉.建材技术与 duced with waste COlacrete叨.Cement and Concrete Research, 应用,2007(2):5-8. A ·12· 新型建筑材料 2008.6 万方数据
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