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再生微粉制备泡沫混凝土的试验研究.pdf
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1、全 国中文核心期刊 杆 建蟓 中 国 科 技 核 心 期 刊 再生微粉制备泡沫混凝土髓试验砷究 刘香, 运喜刚, 张君瑞, 李莹, 李元君 ( 内蒙古科技大学 建筑与土木工程学院, 内蒙古 包头0 1 4 0 1 0 ) 摘要: 主要针对影响再生微粉泡沫混凝土性能的胶凝材料体系进行试验研究。通过不同胶凝材料比例下的干表观密度和吸水 率与抗压强度的关系确定泡沫混凝土的基准配合比。 实验结果表明: 当 m( 水泥) :m( 再生微粉) :m( 粉煤灰) = 7 0 : 1 5 : 1 5 时, 可在保证抗 压强度和吸水率的同时最大程 度利用再 生微粉 ; 基于 正交试验优化 出配合 比, 并制备
2、了符 合 GB 5 0 5 7 2 o 1 0 体材 料应用统一技 术规范 中 A 3 5 级要求的再生微粉泡沫混凝土, 可用作墙体保温材料, 且具有良好的使用效果和经济性。 关键词: 再生微粉; 泡沫混凝土; 胶凝材料体系; 正交试验 中图分类号: T U 5 2 8 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 6 ) O 3 0 o 7 7 0 4 Ex p e r i me n t al s t u d y o n p r e p a r a t i o n o f f o a m c o n c r e t e m a k i n g u s e o f
3、 r e g e n e r a t e d p o wd e r L I U X i a n g , Y U N X i g a n g , Z H AN G J u n r u i , L I Y i n g , L I Y u a n j u n ( Co l l e g e o f Ar c h i t e c t u r e a n d Ci v i l En g i ne e rin g, I nn e r Mo n g o l i a Un i v e r s i t y o f S c i e n c e T e c h n o l o g y , Ba o t o u 0 1
4、 4 0 1 0 , Ch i n a ) Ab s t r a c t : T h e a r t i c l e c o n d u c t e d e x p e ri me n t a l s t u d i e s o n t h e c e me n t i t i o u s ma t e r i a l s y s t e m a f f e c t i n g t h e p r o p e r t i e s o f r e c y c l e d p o wd e r f o a m c o n c r e t e Th e b e n c h ma r k mi x r
5、 a t i o o f foa m c o n c r e t e c a n b e d e t e r mi n e d t h r o u g h t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n d r y a p p a r e n t d e n s i t y a n d wa t e r a b s o r p t i o n o n t he c o mpr e s s i v e s t r e n g t h o f t h e d i f f e r e n t c e me n t i t i o u s ma t e r i a
6、ls T h e e x p e rime n t r e s u l t s s h o we d t h a t r e c y c l e d p o wd e r c a n b e ma d e u s e o f t o t h e ma x i mu m c o n t e n t wh i l e e n s u r i n g c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d wa t e r ab s o r p t i o n r a t e wh e n t h e c e me n t :fly As h: r e c y c l
7、e d p o wd e r i s 7 0: 1 5: 1 5 Op t i ma l mi x r a t i o wa s o b t a i n e d b y o rth o g o n a l e x p e rime n t s a n d r e c y c l e d p o wd e r foa m c o n c r e t e me e t i n g t h e A3 5 r e q u i r e me n t s a s s p e c i fie d i n s t a n d a r d GB 5 0 5 7 4 2 01 0 ” Un i f o rm t
8、e c h n i c al c o d e for wall ma t e r i als ” wa s p r e p a r e d , wh i c h c a n b e us e d a s wa l l i ns u l a t i o n ma t e rials , a n d h a s g o o d a p p l i c a t i o n a n d e c o n o mi c e f f e c t , Key wo rd s: r e c y c l e d fi n e p o wd e r , f o a me d c o n c r e t e, e e
9、 me n t i t i o u s ma t e r i al s y s t e m, o rth o g o n al t e s t 我国每年产生废弃黏土砖与废弃混凝土为主的建筑垃圾 可达 1 5 5 亿 , 其中大部分处理方式为焚烧、 掩埋, 这不仅占 用 大量土地, 且对环境造成了相当严重的污染。因此建筑垃圾再 生微粉制备泡沫混凝土已成为建筑节能型建材的发展趋势圜 。 1 再生微粉泡沫混凝土中胶凝材料体系的 确定 泡沫混凝土对干表观密度有严格的要求,因此在选择胶 凝材料时粉煤灰成为必不可少的细集料 3 1 。再生微粉的主要 成分包括大量的水泥浆粉末,部分水泥石颗粒和少量的石灰 石
10、细颗粒, 具有一定的潜在活性, 其活性程度主要取决于废弃 混凝土所含未水化的胶凝材料量。 基金项目: 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室开放基金项目 ( G DD C EI 2 0 8 ) 收稿 日期 : 2 0 1 5 1 0 1 5 ; 修订 日期: 2 0 1 5 1 1 - 1 9 作者简介: 刘香, 女, 1 9 6 4年生, 内蒙古包头人, 教授, 研究方向为结 构抗震。通讯作者: 运喜刚, 地址: 内蒙古包头市阿尔丁大街7号, E ma i l : 1 2 4 57 7 72 3 7q q e o m。 1 1 主要原材料 再生微粉: 将内蒙古科技大学土木工程试验室的废弃混凝 土
11、用颚式破碎机粉碎到5 1 5 m m的颗粒,然后用球磨机球磨 5 0 m i n 后制得。粉煤灰: 选用包钢电厂 级粉煤灰。 水泥: 包头 产蒙西牌P 0 4 2 5 水泥。 发泡剂: 市售植物源复合蛋白发泡剂, 无色至微黄色黏稠液体, 推荐稀释比例为1 : 6 0 。 减水剂: 聚羧酸 高效减水剂, 掺量控制在胶凝材料用量的0 6 1 5 。稳泡剂: 羟丙基甲 基纤维素H P M C ( 掺量以占胶凝材料0 0 8 为最佳) 。 生石灰: 市售, 内 蒙古包头产。 建筑石膏粉: 硬度1 5 2 , 相对密度 2 3 , 内蒙古包头产。无机盐: 碳酸锂网 、 亚硝酸钠, 工业级, 粉末 状。
12、憎水剂: 硬脂酸钙, 白 色粉末; 有机硅, 无色透明液体。 1 2 胶凝材料性能对比分析 ( 1 ) 物理性能 水泥、 再生微粉、 粉煤灰的物理性能见表 1 。 表 1 胶凝材料的主要物理性能 NE W BUI L DI NG MAT E Rf AL S 77 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 刘香, 等: 再生微粉制备泡沫混凝土的试验研究 由表 1 可以看出,再生微粉和粉煤灰二者在宏观上具有 相似的物理特性。 ( 2 ) 化学成分 对胶凝材料进行化学成分分析可以了解其活性物质的种 类和含量, 更有利于对比分析不同胶凝材料在进行水化反应时 的作用机理, 是评定其
13、活性大小的重要技术指标圄 。水泥、 粉煤 灰、 再生微粉中的二氧化硅、 氧化铝、 氧化铁含量高低直观地反 映了其质量的优劣, 3种胶凝材料主要化学成分见表 2 。 表2 胶凝材料的主要化学成分 由表2 可以看出, 再生微粉和粉煤灰的氧化硅、 氧化铝、 氧化镁以及氧化铁的含量均相近,只有氧化钙的含量高于粉 煤灰, 虽然化学成分会根据原材料产地的不同而略有差异, 但 可以初步推断再生微粉与粉煤灰化学性质相似。 1 3 胶凝材料体系试验方案 根据G B 1 7 5 2 0 0 7 通用硅酸盐水泥 中对复合硅酸盐 水泥的规定,复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量应 2 0 且5 O , 因此, 分别固定水
14、泥掺量为5 0 、 6 0 、 7 0 、 8 0 4个等级, 相应地分别以水泥质量5 0 、 4 0 、 3 0 、 2 0 的粉 煤灰和再生微粉替代部分水泥。 在满足再生微粉泡沫混凝土 基本性能的基础上最大程度掺入再生微粉, 通过调整再生微 粉和粉煤灰的掺入比例研究分析不同胶凝材料体系组成对再 生微粉泡沫混凝土综合性能的影响6 -s l 。试验设计干表观密度 6 0 0 k g m 3 , 水胶比为0 2 4 , 减水剂掺量为胶凝材料用量的 1 2 , 试验时根据流动度可以微调减水剂掺量。 稳泡剂H P M C 以占胶凝材料0 0 8 的比 例掺入, 泡沫性能指标参照G B T l 1 9
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