锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究

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1、第46卷第16期人民长江Vo1．46，No．162015年8月YangtzeRiverAug．，2015文章编号：1001—4179(2015)16—0058—04锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究吴福飞，陈亮亮，赵经华’，侍克斌，董双快2(1．新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052；2．新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆乌鲁木齐830052)摘要：为了解锂渣对混凝土性能改善的贡献情况，采用锂渣和水泥作为胶凝材料制备混凝土，研究了锂渣对混凝土孔结构参数和活性因子的影响规律。实验结果表明：锂渣掺量小于25％时，混凝土的后期强度都

2、将超过空白混凝土；而掺量大于25％时，其力学性能降低幅度较大。同时，锂渣掺量不超过40％时，孔径均匀性的变化幅度较小，特别在养护龄期较小时尤为突出；随着养护龄期的延长，混凝土孔径得到不同程度的细化。锂渣掺量从0增至6O％时，活性因子呈先增大后降低的趋势，但活性因子均大于0，且在锂渣掺量为20％时最大。关键词：锂渣；高性能混凝土；力学性能；孔结构参数；活性因子中图法分类号：TV431文献标志码：AD0I：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．16．014现代混凝土多强调降低对环境的破坏，以及有计锂渣在混凝土中能起到物理填充作用

3、，且参与二划地利用有限的资源或再生资源，为此，粉煤灰、矿粉、次水化反应，因而改善了混凝土的性能。为此，本文采钢渣等掺和料被大量地应用于混凝土中，有的掺量高用吸水动力学法确定锂渣掺量对混凝土孔结构参数的达70％。但同时我们也应注意，掺和料的性质将影响规律，并采用活性因子评价锂渣的活性，分析锂渣严重影响混凝土的性能。在混凝土的最大掺量，为锂渣的广泛利用提供试验基锂渣是具有一定活性的掺和料，易磨，因此其细度础和理论依据。较粉煤灰大。随着大宗掺和料的开发使用，锂渣也在1试验材料与方法一些工程中得到使用。如四川金华电航桥，新疆乌鲁木齐新民路高架桥、红雁池电厂

4、二期主厂房地层和1．1试验原材料270m烟囱、国际机场停机坪、跑道、新航站楼等工程。水泥采用新疆天山水泥厂的P．042．5R普通硅酸在这些工程中，应用锂渣和水泥制备的混凝土，满足力盐水泥，锂渣采用新疆锂盐厂烘干锂渣，水泥和锂渣的学、抗裂、抗冻／渗等设计要求。随着研究的深入，发现化学成分测定结果见表1。锂渣在替代黏土制备水泥或替代水泥制备混凝土方面效果明显，这些均有利于锂渣混凝土的商品化。锂渣表1原材料化学组成(质量分数)％掺入混凝土后不仅能节约水泥，还能改善混凝土的诸多性能，如提高混凝土拌和物的凝聚性，增强早期抗压强度，降低干缩性，提高抗裂、抗冻、

5、抗渗性等。收稿日期：2015—03—05基金项目：新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目资助(XJGRI2014072)；国家高等学校博士点专项科研基金资助(20106504110005)；新疆水利水电工程重点学科基金资助(XJzdxk一2010—02—12)；新疆维吾尔自治区高校科研计划青年教师科研启动基金资助(XJEDU2013S09)作者简介：吴福飞，男，博士研究生，主要从事水工混凝土耐久性研究。E—mail：392429521@qq．eom通讯作者：侍克斌，男，教授，博士生导师，主要从事新型水工材料研究。E—mail：xndsg@sina．co

6、m第16期吴福飞，等：锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究59砂采用乌拉泊水库上游乌鲁木齐河中的水洗砂，细度In(1一m／m一)，n[模数为3．5，含泥量为0。试验所用石料为河卵石，最(4)大粒径20mm，连续级配，压碎指标5．6％，含泥量为——厂0。外加剂选用山西奥鑫建材有限公司生产的萘系高mm三ax-互mq：A2=(5)效减水剂，拌和水和养护水均采用自来水。^√m⋯1．2试验配合比1．3．2锂渣活性评价方法水胶比设计为0．42和0．30两种，对应水泥用量通常，锂渣水泥基体系的强度主要来源于锂渣分别为300kg和400kg，锂渣掺量分别为0、20

7、％、物理化学效应产生的强度和水泥水化产生的强度40％和60％(对应的编号为HA1一HA4(水胶比为。如果假定锂渣对水泥基体系强度的作用都源于，0．42)和HC1～HC4(水胶比为0．30))，减水剂和砂率那么，掺人锂渣后，影响浆体的强度主要为水灰比。若通过控制混凝土拌和物的坍落度在180±10mm之间纯水泥体系中水泥的质量为m。，用水量为m，当锂渣来控制。满足要求后，成型150mm×150mm×150m等质量取代水泥后，锂渣水泥体系的水胶比则变为mm的试件，每组3块。吸水试验时需将试件6面刷m／(m。一m)，若纯水泥浆体的强度为。，则由强度毛，底面

8、仅与直径为10mm的两根钢筋接触，水面高一水灰比定律可得出，锂渣体系中水泥水化产生的强于试件顶面5cm。度厂c为1．3试验