以超细油棕果壳灰制备的绿色高性能混凝土及其特性

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1、以超细油棕果壳灰制备的绿色高性能混凝土及其特性Anexperimentalinvestigationongreenhi曲perf．o册aIlceconcretepreparedbyul仃a矗nepalmoil如elash陈雪亮L2胡丹霞3陈昕4(1杭州余杭基础设施建设有限公司，浙江杭州311100；2浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310014；3杭州余杭区保障房建设有限公司，浙江杭州311100；4鼎盛控股集团有限公司，浙江杭州311100)摘要：以经预处理的超细油棕果壳灰(POFA)作为辅助胶凝材料等重量取代水泥制备绿色高性能混凝土并对其基本性能进行了实验分析

2、。结果发现，PoFA的掺入使混凝土的工作性得以提高。较基准混凝土而言，包含PoFA的混凝土的凝结时间滞后，早期抗压强度发展慢，后期则明显加快。PoFA混凝土28d的抗氯离子渗透能力明显优于基准混凝土。纳米碳酸钙的引入可进一步改善PoFA混凝土的性能。因此，以PoFA制备绿色高性能混凝土是可行的，这种新型混凝土可望有较好的应用前景。关键词：超细油棕果壳灰(PoFA)；绿色高性能混凝土；凝结时间；抗压强度；耐久性中图分类号：TQl72．44；Tu528文献标识码：B文章编号：1003—8965(2014)05—0040—031前言为了适应可持续发展战略和建设节约型社会的

3、国策，转变以高能耗、重污染为代价的传统经济增长方式，混凝土技术和产业必须朝着环保节能、绿色低碳的方向发展。粉煤灰、粒化高炉矿渣微粉等工业废料被广泛应用于制备混凝土‘1_引即是极好的例证之一。这样做无疑是一举多得的，既能变废为宝，又能提高和改善混凝土的性能，还能减少对生态环境的破坏和自然资源的攫取。油棕属多年生单子叶植物，是热带木本油料作物，素有“世界油王”的美誉。我国引种油棕已有80多年的历史，现主要分布于海南、云南、广东、广西等地。棕榈油炼制时消耗大量油棕果的同时也产生大量的油棕果壳、果核等废料，这些废料往往在炼油厂中被作为能源而燃烧掉。油棕果壳、果核燃烧后的灰烬

4、即为油棕果壳灰，该物质因富含无定形SiO，玻璃体而具有较高活性，可望成为制备绿色高性能混凝土的又一种矿物掺合料

5、4f引。本文对油棕果壳燃烧后残留的灰烬(即油棕果壳原灰)加以特殊处理，降低其含碳量并增加细度，从而得到超细油棕果壳灰(简作POFA)；然后将POFA作为辅助胶凝材料用于制备绿色高性能混凝土；最后初步对这一新型混凝土的技术特性进行了初步表征。2实验方案2．1POFA的制备工艺及基本性质表1POFA和0Pc的化学成分(以氧化物计)首先将油棕果壳原灰置于(105士5)℃的温度下烘干至恒重后过O．3mm孔径的方孔筛，筛除过粗颗粒和难燃杂质；然后用球磨机磨细以便充分

6、煅烧：之后将磨细后油棕果壳灰置于(500±5)℃的温度下煅烧90min，旨在去除其中包含的影响火山灰活性的游离碳成分：最后对煅烧后油棕果壳灰再次磨细，得到用于制备绿色高性能混凝土的POFA。POFA的化学成分列于表1中。POFA的比表面积为1655m2／kg，密度为2．569／cm3，颗粒平均粒径为2．10Um。2．2混凝土的组成材料与配合比制备绿色高性能混凝土的原材料选用参照了《高强混凝土应用技术规程>的有关规定。水泥为P·O42．5级普通硅酸盐水泥，化学成分详见表1。细骨料为普通河砂，其细度模数为3．10，表观密度为2．65g／cm3。粗骨料为花岗岩类碎石，其最

7、大公称粒径为20mm，表观密度为2．709／cm3。高效减水剂为聚羧酸系液剂。所制备的5种混凝土的配合比如表2所示。全部混凝土的水胶比(0．25)、胶凝材料总用量(540kg，m3)、粗、细骨料用量及高效减水剂的掺量均固定不变。变量仅为POFA的取代率(掺量)。基于等量取代原则，相对于基准配合比(代号为CTRL，不掺POFA)，分别设置20％、40％和60％的POFA取代率(对应的配合比代号分别是POFA20、POFA40和POFA60)。上述配合比设计原则是为了在不受其他变量干扰的前提下，明确考察掺与不掺POFA、掺量对混凝土性质的影响。关于代号为POFA40—2

8、的配合比，将在后文加以说明。2．3实验方法概要成分Si02刖203Fe203Ca0MgOS03Na20LOl其他POFA60．536．734．888．195．360．79O．172．6610．69OPC21．335．122．7357．42O．813．661．031．666．2440采用强制式搅拌机对混凝土进行拌合。先分别将碎石、河砂和水泥投入预先润湿处理的搅拌筒中，干拌1min，然后将事先混合了高效减水剂的拌合水表2混凝土的配合比原材料单位用量(kg／m3)一配合比代号POFA普通硅酸盐水泥《OPC)河砂碎石水高效减水剂CTRL05407321045135108