水泥钢渣EPS材料力学性能试验研究

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1、肖磊等：水泥钢渣EPS材料力学性能试验研究l7DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．01．006水泥钢渣EPS材料力学性能试验研究肖磊，冯勇，韩艳丽(新疆农业大学水利与土木工程学院．乌鲁木齐830052)【摘要】以水泥为胶凝材料，钢渣为掺合料，加入棉花秸秆纤维、EPs颗粒，研究以一定配合比制备成具有一定强度的砌块。砌块具有质轻、保温性好、降低成本、节约资源、提高废物利用等特点，是一种新型绿色建材。【关键词】钢渣；棉花秸秆纤维；EPS颗粒；砌块；力学性能【中图分类号】TU522．36【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015

2、)O1—0017—03钢渣是冶炼铁行业中产生数量最多的一种废渣，2原材料用量变化的实验结果与分析年排放量在5000万吨左右，钢渣的堆积不仅对环境造(1)钢渣掺量对复合材料强度影响。本试验用成了严重污染，也是一种资源的严重浪费。钢渣的资钢渣作为砌块的骨料掺合料，水泥作为胶凝材料，EPS源化利用不仅可大大减少占地和环境污染，节约能源，颗粒为填充材料。为了研究方便直观，采用单变量实且降低生产成本，产生较好的经济和社会效益。在前验方法，固定的材料掺量：水泥4kg、棉花秸秆纤维期研究中，姚仕明⋯及晋强等人利用石膏、棉花秸0．12kg(占水泥质量3％)、EPS颗粒0．0

3、4kg(占水泥质秆纤维、矿渣、EPS颗粒等材料加入外加剂研制出了具量1％)。钢渣的掺量按占水泥质量的百分比掺加，实有一定物理力学性能的复合墙体材料。本研究是用水验配合比见表2。实验结果见图1和图2。泥代替石膏作为胶凝材料，钢渣作为掺合料，研制出一表2钢渣掺量对复合材料强度影响配合比种具有一定抗压、抗折强度的砌块，此新型复合材料在节能、保温、废物循环再利用方面具有较好优点，是一种具有较好的发展前途和应用前景的绿色建材。本试验是在“一种用聚苯乙烯／棉花秸秆／石膏生产建筑材料的方法(ZL201210290499．5)”的基础上，对专利配方进行进一步地研究。1实验(

4、1)原材料。EPS颗粒：粒径2～5mm，密度15—20kg／m；水泥：新疆青松水泥股份有限公司生产的42．5级普通硅酸盐水泥；棉花秸秆：新疆石河子地区121团场的农田收割；钢渣：新疆八一钢铁厂工业副产品，粒径1～5ram，其化学成分见表1。由图1可以看出随着钢渣量在一定范围内增加，3d和7d抗折强度呈增大的趋势，当钢渣与水泥质量表I钢渣的主要化学成分％比为150％时，3d和7d的抗折强度达到最大，分别为2．71MPa和2．82MPa；当钢渣的量继续增大时，抗折强度开始下降。由图2可知随着钢渣用量的增加，3d和7d的抗压强度表现为先减小然后慢慢达到最大值，随(

5、2)试样制备。根据前述可知，棉花秸秆纤维着钢渣用量继续增加，抗压强度慢慢降低，达到3d和在拌和料中均匀分布程度对砌块的强度以及对EPS7d的抗压强度最大值时钢渣与水泥质量百分比分别颗粒在试块中的均匀分布有重要影响。为了达到上述为130％和150％，强度最大值分别为9．5MPa和目的，本试验采取先将棉花秸秆纤维在水中浸泡24h，12．1MPa。出现上述原因是由于钢渣含量增加，钢渣然后将其与一定量的水、钢渣、水泥搅拌均匀，最后加内的CaO、SiO，等化学成份会与水发生一系列的水化入EPS颗粒，使其具有一定稠度，制成40ram×40ramx160mm多组试块，成型

6、后在自然环境下养护，达到反应生成3Ca(OH)2、3CaO·2SiO2·3H20，可以看出，养护期限后测定其抗压、抗折强度。水化产物具有水硬性，并且水化产物和水泥十分相似，[基金项目]2014年度新疆维吾尔自治区科技支撑计划棉花秸秆聚苯乙烯颗粒复合墙体材料制备与应用(201432115)资助。18低温建筑技术2015年第1期(总第199期)具有胶结能力，当钢渣与水泥质量百分比超过一砌块强度越大，满足一定强度要求下，可以使拌合物中Ⅱd芝瑙定比例时，强度开始下降，此时水泥不能有效地对EPS其余材料增加其用量，为了使砌块的保温性增加，后期颗粒进行包裹，它们之间的粘

7、结力就会降低，导致试块砌块达到规定强度时EPS颗粒掺量也越多，故本试验中会出现大量的空隙，使得砌块的抗折、抗压强度出现研究选择钢渣与水泥质量百分比为150％(占总质量降低的趋势。考虑到后期砌块的保温性能实验，前期60％)进行后面的实验研究。4l4121O善8∞：．=霉掌6譬骥42矮0o百百导暑昌82昌8⋯H钢渣与水泥质量百分比，％钢渣与水泥质量百分比，％EPS颗料含量，％·一3d抗折强度—·k7d抗折强度图1抗折强度图2抗压强度图3EPS颗粒掺量对复合材料抗压强度的影响(2)EPS颗粒对复合材料的影响。EPS颗粒是试验配合比见表3。一种质轻、闭孔结构的泡沫塑

8、料，这种均匀封闭的空腔本实验采用两种测试类型：一是测