利用工业废弃物制备可控低强度材料概述.docx

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除利用工业废弃物制备可控低强度材料（CLSM）概述摘要：可控低强度材料（CLSM）的具有强度低、流动性好、有效利用废弃物的典型特点。以粉煤灰、水泥窑灰、矿山酸性排渣等为例介绍了当前CLSM在大量利用工业废弃物研究的一些规律。最后文中还讨论了CLSM的优点和在应用过程中应该注意的一些问题。关键词：CLSM，低强度，高流动性，工业废弃物1CLSM的定义　　针对目前工业废弃物的排放日益增加，不仅占用大量的土地资源，造成诸多的二次污染问题，同时与环境保护要求不断提高愈发不相协调。有关工业废弃物的有效再利用日益成为各个高校和研究所的研究热点。可控低强

2、度材料就是其中之一，可控低强度材料（CLSM,controlledlowstrengthmaterial）由美国混凝土协会（ACI116R）定义为：28天抗压强度不大于8.3MPa的材料。CLSM的典型组成为水泥、粗细集料（比如砂或者某些工业固体废弃物）、水和以粉煤灰为代表的其它工业废弃物（包括具有火山灰活性和不具有火山灰活性）。　　CLSM的其它名称有：可控密实填充材料（CDF，controlleddensity此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除fill）；流动砂浆（flowablemortar）;（flowablefill）：流动填充材料（lean

3、mixbackfill）：贫水泥回填材料等等。事实上，可控低强度材料是一系列具有不同用途的低强度材料的总称。例如，强度较高的材料可用于建筑物下的建筑回填，而经掺入泡沫材料的低强度、低密度的可控低强度材料则可以用于隔热回填料。所以对于具体的应用，应当从技术、经济的角度出发，选择CLSM的类型。　　可控低强度材料不同于混凝土，也不同于水泥，这种材料不需要养护或者压实，其强度比混凝土低得多，但是可以与压实回填料相当。可控低强度材料不要求有较好的抗冻融性、抗磨蚀、抗化学侵蚀能力。这种材料比土质或者砂粒回填材料贵，但是这种材料比传统的回填材料有许多优越的性能。2CLSM的显著特点2.1低强

4、度　　大多数用于回填的CLSM抗压强度变化范围是0.35-2.00MPa，保证在以后能够进行二次回填，通过适当调整材料组分的含量可以获得更高的抗压强度。CLSM的水泥含量一般为50-100Kg/m3，用以提供所需的强度。与结构混凝土相比较低性能要求使得可以利用工业废弃物为原料生产CLSM。S.T¨urkel[1]研究得出由含有低掺量火山灰水泥、此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除高掺量的C级粉煤灰和压碎石灰石制备的CLSM在365天的抗压强度为1.16—2.80MPa范围内。2.2高流动性　　CLSM不是一种结构材料，因此不能认为是混凝土。CLSM是一种

5、能够代替密实土壤主要用作回填材料的流动性胶凝材料，这种流动性填充材料要求不经过捣筑和压实就能够获得要求的强度，所以可以设计为流态状，CLSM主要用于难以或者不可能应用可以填充材料的土木工程的回填中（ACI229,1999），因为在那些地方浇注和捣实是很困难的。在致密或者密集的地方，回填材料的扩展和压实通常通过人工完成，耗费操作时间，提高操作成本。　　通过加入大量水或者掺入引气剂、塑化剂等外加剂（有时基于成本的考虑不掺加外加剂）从而获得较好的工作性。具有高度流动性的类似混凝土的材料一般粘结性较差，所以需要大量掺入细集料，否则有离析的危险。因为CLSM的力学性能低于混凝土的力学性能，

6、所以在生产CLSM时可以大量掺入细粒物料来改善材料的工作性能而不破坏其力学性能。这也是大量工业废物得以有效利用的原因。　　M.A.Gabr和JohnJ.Bowders[2]研究了以矿山酸性排渣（AMD）和粉煤灰制备的典型CLSM，其扩展度达到229mm，在许多试验中根据这个扩展度来确定需水量，而且当波特兰水泥的含量为2.5％，石此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除灰的含量为2.5％时，CLSM能够获得229ｍｍ的合适扩展度，当波特兰水泥的含量大于2.5％，扩展度接近215ｍｍ，认为是合适工程应用的，而当石灰的含量大于2.5％时，扩展度为180ｍｍ，认为流

7、动度太低，而不适合工程应用。　　以粉煤灰为典型代表的工业废弃物，颗粒形状为球形，能够充分发挥其形态效应，提高了CLSM的流动性，以至于这种材料容易施工，需要一点或者不需要捣筑和压实。2.3大量利用工业废弃物　　在许多国家，如何处理由各行各业产生的工业废物材料是一个严重的问题。工业化造成了工业废弃物和副产物的逐渐增加，为了适应迅速增长的世界人口，原材料和汽油的需求量也在逐渐增加。这又明显以产生废弃物的形式带来许多的环境问题，同时提高了水体资源、大气资源和土壤资源污染的可能性。废物的