污水处理厂污泥用作内养护材料对自密实混凝土性能的影响

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1、硕士学位论文论文题目：污水处理厂污泥用作内养护材料对自密实混凝土性能的影响作者姓名张开亮指导教师孔德玉教授学科专业建筑与土木工程所在学院建筑工程学院提交日期2015年10月AThesissubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringInfluenceofsewagesludgeusedasinnercuringmaterialonofSelfcompactingconcreteWrittenbyZhangKailiangMajorSubject:CivilEnginee

2、ringandArchitectureSupervisor:Prof.Kong,DeyuCollegeofCivilEngineeringandArchitectureZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,PRChinaOctober2015浙江工业大学硕士学位论文浙江工业大学硕士学位论文污水处理厂污泥用作内养护材料对自密实混凝土性能的影响摘要自密实混凝土(SCC)具有流动性好，可不经振捣而充分密实，不易发生分层、离析，特别适用于配筋密列和无法振捣的结构部位等特性，但其配合比设计特点是水灰比低，粉料用量大，其自收缩和

3、干燥收缩明显增大，若不经适当处理，混凝土在水化硬化过程中易产生收缩开裂，从而导致混凝土耐久性严重下降。研究表明，通过掺加适量内养护材料，如超吸水性树脂、轻骨料等，可有效减小混凝土自收缩，但超吸水性树脂价格昂贵，轻骨料易在自密实混凝土中发生离析。有鉴于此，本研究尝试利用污水处理厂污泥中含有的絮凝物质，将原状污泥或将污泥烘干后作为内养护材料，并与超吸水性树脂进行对比，主要研究了掺加原状污泥、烘干污泥、预湿高吸水性树脂(SAP)以及将其与减缩剂(SRA)复合，对新拌和硬化自密实混凝土和易性、水化放热温升、强度、内部相对湿度变化、自收缩和总收缩的影响。研究结果表明：(1)掺加原

4、状污泥导致SCC坍落扩展度下降，但有助于改善自密实混凝土粘聚性和保水性；掺加烘干污泥对自密实混凝土和易性影响不大；引入水分相同时，与掺原状污泥相比，掺预湿SAP有利于提高SCC的流动性；掺原状污泥、烘干污泥和预湿SAP均导致自密实混凝土的初凝时间延长，掺烘干污泥时，对初凝时间的影响尤为显著。(2)与对比混凝土相比，单掺原状污泥、烘干污泥、预湿SAP和SRA均导致自密实混凝土早期强度下降，其中掺预湿SAP时，其下降幅度更明显；但在28d~60d内，其强度增长速率高于对比混凝土，其60d强度甚至高于或与对比混凝土相当，其原因可能是由于内养护材料对高强自密实混凝土发挥良好的内

5、养护功效，从而有助于减小自收缩，防止收缩开裂所致。(3)与对比混凝土相比，掺加原状污泥对低水胶比自密实混凝土内部相对湿度的影响呈明显异常，在水化早期导致内部相对湿度测定值明显下降，较短时间I浙江工业大学硕士学位论文内达到最低值后，又开始急剧增大，并回升至与对比混凝土内部相对湿度相当或略低水平；与SRA复合掺加后，仍出现类似异常，但幅度明显减小，其原因目前还不清楚，有待进一步研究；单掺烘干污泥和预湿SAP则未发现异常，掺烘干污泥和预湿SAP有助于减小低水胶比自密实混凝土自干燥程度；(4)掺原状污泥与烘干污泥均可减小自密实混凝土自收缩，但其掺量变化对减小SCC自收缩的影响规

6、律不明显，其掺量增大反而导致自收缩增大，这可能与污泥中含有的絮凝组分存在的均匀性较差所致。而掺预湿SAP则可显著减少SCC自收缩，且随预湿SAP掺量增加，其自收缩逐渐减小。(5)将原状污泥、烘干污泥与SRA进行复合掺加，与单掺SRA、原状污泥、烘干污泥以及预湿SAP相比，其自收缩均进一步减小，但污泥中絮凝组分的不均匀性仍导致其对自收缩随掺量变化的影响规律不明显，甚至出现随掺量增加而自收缩增大现象。复合掺加预湿SAP和SRA可进一步减小自密实混凝土自收缩。(6)单掺原状污泥对自密实混凝土总收缩影响不大；单掺烘干污泥时，掺量为0.4%-0.6%时可以减少SCC的总收缩，但掺

7、入污泥含固量为0.2%时，却导致其总收缩明显增大，其掺量变化对自密实混凝土总收缩的影响规律较差；而单掺预湿SAP则可明显减小SCC的总收缩，其减缩率高达26%以上。将原状污泥、烘干污泥和预湿SAP分别与SRA复合掺加后，可在掺加内养护材料基础上进一步减小总收缩。关键词：自密实混凝土、污水处理厂污泥、内养护材料、超吸水性树脂、减缩剂、自收缩、总收缩。II浙江工业大学硕士学位论文InfluenceofsewagesludgeusedasinnercuringmaterialonofSelfcompactingconcreteAbstractS