双掺陶瓷抛光粉和粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

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1、试验与应用双掺陶瓷抛光粉和粉煤灰对混凝土抗压强度的影响Ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｍｉｘｅｄｗｉｔｈｃｅｒａｍｉｃｐｏｌｉｓｈｉｎｇｐｏｗｅｒａｎｄｆｌｙａｓｈ潘磊（中交一公局桥隧工程有限公司）摘要：研究了单掺陶瓷抛光粉以及双掺陶瓷抛光粉和粉煤灰对混凝土工作性和抗压强度的影响。研究结果表明：当单掺陶瓷抛光粉掺量为１０％时，混凝土坍落度和抗压强度最高；当双掺陶瓷抛光粉掺量为１０％、粉煤灰掺量为１０％时，混凝土的工作性和抗压强度均有一定程度地改善和提高。关键词：陶瓷抛光粉；粉煤灰；混凝土；抗压强度中图分类号：ＴＵ

2、５２８．０４文献标识码：Ａ文章编号：１００５－８２４９（２０１３）０２－００４３－０３陶瓷抛光粉是陶瓷抛光砖在生产过程中研磨、抛光产生的废料，同时我国又是陶瓷砖生产大国［１］。目前这些废料大部分采用露天堆放或回填的方式进行处理，污染了环境。陶瓷抛光粉由于其颗粒细小，比表面积高，化学组成与粉煤灰相似，具有一定的火山灰活性，被应用于水泥、混凝土领域［２－５］。为此，开展了单掺陶瓷抛光粉以及双掺陶瓷抛光粉和粉煤灰对混凝土性能的影响研究。表２Ｐ．Ｏ４２．５水泥的物理性能比表面积凝结时间／ｍｉｎ抗压强度／ＭＰａ抗折强度／ＭＰａ／（ｍ２／ｋｇ）初凝终凝３ｄ２８ｄ３ｄ２

3、８ｄ３４０１３７１９２３２．９５６．８６．９８．６检测的原理混凝土配合比表３为制备掺有不同掺量陶瓷抛光粉和粉煤灰混凝土试件的配合比。１．２试验原材料与试验方法１表３混凝土配合比／ｋｇ／ｍ３原材料水泥：河北鹿泉曲寨水泥有限公司生产的Ｐ·Ｏ４２．５水泥，化学成分及性能指标见表１～２。粉煤灰（Ｆ）：采用河北正定电厂Ｉ级粉煤灰，其化学成分见表１所示。陶瓷抛光砖粉（Ｐ）：采用某陶瓷厂产生的陶瓷抛光粉，其化学成分如表１。砂：河北正定河砂，细度模数为２．６，堆积密度为１３６０ｋｇ／ｍ３，表观密度２６１０ｋｇ／ｍ３。石子：碎石，粒径为５ｍｍ～２０ｍｍ。外加剂：河北青华生产

4、的萘系高效减水剂。１．１编号水泥陶瓷抛光粉粉煤灰砂石水减水剂Ｐ０３６０００７１７１１７１１５２５．２Ｐ１０３２４３６０７１７１１７１１５２５．２Ｐ２０２８８７２０７１７１１７１１５２５．２Ｐ３０２５２１０８０７１７１１７１１５２５．２Ｐ１０－Ｆ１０２８８３６３６７１７１１７１１５２５．２Ｐ１０－Ｆ２０２５２３６７２７１７１１７１１５２５．２Ｐ１０－Ｆ３０２１６３６１０８７１７１１７１１５２５．２表１原材料的化学成分／％注：Ｐ、Ｆ后面的数字分别代表取代水泥的质量分数材料烧失量试验方法按ＧＢ／Ｔ５００８０－２００２《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行混凝土

5、工作性试验；抗压强度按ＧＢ／Ｔ５００８１－２００２《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试，测试龄期分别为３ｄ、２８ｄ和９０ｄ。ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＦｅ２Ｏ３ＳＯ３１．３水泥２２．０１４．４５６２．１５４．１９２．１３２．１１２．４８粉煤灰５０．２８３０．４８７．９００．１０６．９１０．６２１．６７陶瓷抛光粉６７．１９２２．１００．４５０．７２０．９００．１４０．２６收稿日期：２０１２－１２－１７·４３·粉煤灰综合利用ＦＬＹＡＳＨＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ２０１３ＮＯ．２试验与应用这是因为粉煤灰颗粒表面光滑致密，可有效改善

6、混凝土拌合物的流动性。而当粉煤灰掺量超过２０％时，比表面积比较大的粉煤灰和陶瓷抛光粉的表面吸附水作用大于两者的综合减水作用，从而导致混凝土拌合物的坍落度降低。试验结果及分析２工作性２．１陶瓷抛光粉掺量对混凝土工作性的影响２．１．１抗压强度２．２陶瓷抛光粉掺量对混凝土抗压强度的影响２．２．１图１陶瓷抛光粉掺量对混凝土工作性的影响由图１可知，陶瓷抛光粉掺量对混凝土工作性的影响存在一个最佳值。当陶瓷抛光粉掺量低于１０％时，可有效改善混凝土工作性。当其掺量为１０％时，混凝土坍落度由原先（未掺陶瓷抛光粉的混凝土坍落度）７０ｍｍ增大至１５５ｍｍ。而当掺量高于１０％时，

7、则发现混凝土坍落度随着掺量的提高而不断降低。产生上述现象的原因在于，陶瓷抛光粉的密度小于水泥，等质量陶瓷抛光粉取代水泥后，混凝土拌合物中浆体体积含量增大，同时陶瓷抛光粉分散在水泥颗粒之间，起到分散剂作用，进而改善了混凝土拌合物流动性。另一方面，陶瓷抛光粉比表面积大于水泥，需要更多的水来润湿其表面，从而使得其表面吸附水作用将大于其物理填充减水作用而成为主导因素，从而表现出随着陶瓷抛光粉掺量的不断增加，混凝土坍落度反而降低的现象。图３陶瓷抛光粉对混凝土抗压强度的影响由图３可看出，陶瓷抛光粉掺量为１０％时，不管是在早期还是后期，混凝土抗压强度均高于未掺陶瓷抛光粉

8、的混凝土试样。而当掺量为２０％和３０％时，发现随着其掺量的增加，混