锂渣复合渣高强高性能自密实混凝土研究

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1、中文摘要摘要矿物掺合料是高性能混凝土中不可缺少的组分，粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅灰是我国常用的矿物细掺料，其在混凝土中的研究应用已经很多。但我国尚有许多工业废渣、废料，如生产锂盐时的废弃渣体、石灰石破碎时产生的大量石屑粉等长期以来均未能得到充分利用，造成了环境污染和资源浪费。研究如何在自密实混凝土中充分利用这些废渣、废料以扩大矿物掺料的来源成为当前亟待解决的问题。本课题以超磨细锂渣为主要矿物掺合料，采用‘‘双掺”的技术，研究单掺锂渣的混凝土(L固、复掺锂渣与石粉的混凝土(LLC)、复掺锂渣与硅灰的混凝土(

2、LSC)、复掺锂渣与粉煤灰的混凝土(LFc)、复掺锂渣与矿渣的混凝土(Lsc)的工作性能、力学性能及耐久性(抗c1．渗透性、抗碳化性、收缩性)。通过上述工作得到如下结果：①锂渣在自密实混凝土中的最佳单掺量为15％，此时混凝土塌落度为272mm，塌落扩展度为731mm，L形仪值为0．88。固定锂渣掺量15％后，石粉最佳复掺量为30％，混凝土塌落度为264mm，塌落扩展度为702ram，L形仪值为O．83；硅灰最佳复掺量为5％，混凝土塌落度为262mm，塌落扩展度为703mm，L形仪值为O．82：粉煤灰最佳

3、复掺量为30％，混凝土塌落度为261mm，塌落扩展度为678mm，L形仪值为O．91；矿渣最佳复掺量为30％，混凝土塌落度为263mm，塌落扩展度为674mm，L形仪值为0．80。所配混凝土均达到了自密实混凝土工作性要求。②单掺锂渣组和锂渣与其它矿物复掺组混凝土7d强度均大于50MPa，达到了高强混凝土水平。固定锂渣掺量15％后，复掺10％石粉组90d抗压强度为102MPa；复掺50／g眭灰组90d抗压强度为114MPa)复掺20e／o粉煤灰组90d抗压强度为106．5MPa；复掺15％矿渣组90d抗压

4、强度为101MPa。均达到了超高强混凝土水平。③单掺入锂渣或锂渣与其它矿物掺合料复掺，均能改善混凝土抗氯离子渗透性能，以锂渣和硅灰复掺为最优。单掺入锂渣、锂渣和硅灰复掺、锂渣和矿渣复掺时，混凝土56d内基本无碳化；锂渣和石粉复掺时，56d最大碳化深度为9．5mm；锂渣和粉煤灰复掺时，56d最大碳化深度为lOmm。但碳化深度均远小于混凝土保护层厚度，经耐久年限预测后，其仍能达到百年耐久性要求。单掺锂渣时，混凝土收缩小，复掺收缩有不同程度的增加，但在规范要求范围内。④通过对水泥净浆早期水化产物进行的微观分析

5、发现，单掺锂渣组和复掺组混凝土结构较致密，在致密的凝胶表面均覆盖有团絮状物质，且与针状物质搭接重庆大学硕上学位论文形成了致密的网状结构。各扫描电镜途中末见六角片状的Ca(OH)2。通过x射线衍射试验可知，水泥石早期水化程度不高，在其水化产物中有人量C—S—H凝胶，同时Ca(OH)2晶粒细化，增强了水泥石的强度。综上所述，锂渣复合渣掺台料自密实混凝土具有良好的工作性和力学性能，同时具有较优良的抗氯离子渗透性、抗碳化性能等耐久性能。在本试验中，复合矿物掺合料最高等量取代水泥45％，使单方混凝上水泥用量减至3

6、30Kg／m3，极大减轻了环境负荷，并为废弃锂渣在自密实混凝上巾的应用指明了道路。因此具有良好的实用意义，并可』“生较好的经济效益。关键词：超磨细锂渣，复合掺合料，自密实高强高性能凝土，r作性能，力学性能，耐久性能II英文摘要ABSTRACTThemineraladditivessuchasflyash,granularblast-furnaceslagandsiliconfumearcnecessarycomponentsofhigh-performanceconcre=te,anditsapplic

7、ationinconcretehasbeenstudiedformanyyears．Butplentyofindustryoffalsuchaslithiumslagandstonefragmenthavenotbeenwellutilizedforalongtimeinmycountry,whichleadstoenvironmentpollutionandresourcewaste．Howtomakethemostoftheabovematerialsinself-compactingconcret

8、einordertoenlargemineraladditivesseurcebecomepresentkeyquestion．Usingsuperfinelithiumslagasthemainmineraladditive，bycombinationsofexertingcommontechnicsandcureways，thecompoundeffectsofworkability,mechanicalproperties，durab