利用廢陶瓷再生砂配制再生砂漿、混凝土的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的需要，再生混凝土作為一種綠色環(huán)保型建筑材料已經(jīng)得到了廣泛的重視。國內(nèi)外學(xué)者對其展開了大量的試驗(yàn)研究，并取得了一定的成果，但對再生骨料的研究主要集中于廢舊混凝土和廢磚，與我國陶瓷大國的國情不符，我國陶瓷產(chǎn)量，從20世紀(jì)90年代初開始，一直處于世界第一。全國陶瓷廢料的年產(chǎn)量估計(jì)在1000萬噸以上，另外還有大量因建筑物拆除、裝修和日常生活等過程中產(chǎn)生的廢陶瓷。利用廢陶瓷制備再生骨料并將其用于建材行業(yè)可以很好地解決資源和環(huán)

2、境的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，而國內(nèi)外關(guān)于將廢陶瓷用于再生混凝土的研究又鮮見報(bào)道。鑒于此，本文結(jié)合我國細(xì)砂、特細(xì)砂資源豐富卻未被廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，將這兩種極其豐富的資源結(jié)合起來，研究其對再生砂漿、混凝土基本性能的影響，旨在探索科學(xué)利用這些資源的方法。主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，對材料的基本性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究與分析，發(fā)現(xiàn)陶瓷再生骨料與天然骨料主要差別在于：(1)粒型不同。天然骨料顆粒一般比較圓潤光滑；而陶瓷再生骨料由于由破碎而成，一般具有棱

3、角。(2)吸水率不同。天然骨料較為致密，吸水率較??；陶瓷再生骨料由于其多孔性，因而吸水率較大。根據(jù)這些差異和經(jīng)濟(jì)性要求，結(jié)合特細(xì)砂的特點(diǎn)，揚(yáng)長避短，確定了將廢陶瓷破碎成較粗顆粒，部分取代特細(xì)砂的基本思路。
　　 第二，通過多種方法探討了陶瓷再生粗砂與特細(xì)砂的合理摻量。為進(jìn)一步地研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 第三，通過兩個(gè)方面的研究來揭示陶瓷再生骨料的作用。一是以相同用水量的試驗(yàn)研究，揭示陶瓷再生骨料的行為特征。研究發(fā)現(xiàn)，陶瓷再

4、生骨料的棱角粒型有利于骨料與水泥石之間的機(jī)械嚙合，陶瓷再生骨料的高吸水率有效地改善了界面過渡區(qū)的性能，這些都對強(qiáng)度的提高有積極的作用。二是以相同稠度的試驗(yàn)研究，探討科學(xué)利用的方式。研究中也暴露了陶瓷再生骨料需水量大的缺點(diǎn)，這將使得砂漿的水膠比大幅度地提高，導(dǎo)致強(qiáng)度大幅度地降低。而且這一作用遠(yuǎn)大于它的積極作用。然而，通過將陶瓷再生骨料與特細(xì)砂有效地級(jí)配，使得它的缺點(diǎn)得到顯著地改善。在這些研究的基礎(chǔ)上，探索出一條科學(xué)利用陶瓷再生骨料的有效途

5、徑。
　　 第四，通過正交試驗(yàn)，研究了陶瓷再生粗砂取代率、水膠比、粉煤灰取代率三因素對砂漿流動(dòng)性、力學(xué)性能和干縮性能的影響。確定了優(yōu)化配比方案。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：水膠比和陶瓷再生粗砂取代率是影響再生砂漿各種性能的主要因素。粉煤灰取代率對抗壓、抗折強(qiáng)度有較大劣化作用，應(yīng)該根據(jù)工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，通過配合比設(shè)計(jì)確定合理摻量，以滿足工程要求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能利廢的目的。對抗壓強(qiáng)度的影響：水膠比的劣化作用大于陶瓷再生粗砂取代率的增強(qiáng)作用，而隨著陶

6、瓷再生粗砂取代率的增大會(huì)引起砂漿需水量增大，達(dá)到所需流動(dòng)性時(shí)使水膠比增大，故對抗壓強(qiáng)度要求較高的實(shí)際工程，陶瓷再生粗砂取代率不宜過大。但二因素對抗折強(qiáng)度的影響與上述結(jié)果相反，因此，對抗折強(qiáng)度要求較大的情況，可適當(dāng)提高陶瓷再生粗砂取代率，這對提高砂漿韌性、減少開裂也是有利的。
　　 第五，對陶瓷再生骨料和水灰比對再生混凝土性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著陶瓷再生粗砂取代率的增加，再生混凝土表觀密度呈規(guī)律性地降低，其表觀

7、密度低于天然骨料混凝土的表觀密度；通過基于自由水灰比的配合比設(shè)計(jì)方法，再生混凝土均可以獲得與天然骨料混凝土基本一致的流動(dòng)性，并具有較好的保水性和粘聚性；再生混凝土的立方體抗壓和劈裂抗拉的破壞過程與破壞形態(tài)大致與普通混凝土相似，破壞面基本上均出現(xiàn)在骨料和水泥石之間，屬于粘結(jié)破壞。再生混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度大于普通混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。陶瓷再生砂的使用對提高再生混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度是有利的；水灰比對再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度