竹管复合水泥混凝土的研发.pdf
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1、第 4 2卷第4期 2 0 1 5年 4月 建筑技术开发 B u i l n g T e c h n i q u e De v e l o p me n t Vo 1 4 2 No4 Ao r 2 01 5 摘要 竹管复合水泥混凝土的研发 朱航征编译 ,将有大量废石膏板需要再利用。采用废石膏板微粉及高炉矿渣和粉煤灰作为 刺激、固化胶结材料,以竹材代替钢材作为增强材料,经过灌注填充形成种复合结构, 并对其适用性 进行研究。 关键词 废石膏板;养护;竹管;高炉矿渣 中图分类号T U 7 4 5 1 文献标志码B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 5 ) 0 4 - - 0 0
2、 7 5 ) 4 RES EARCH AND DEVELoPM ENT oF BAM Boo TUBE CoM PoS I TE CEM ENT CoNCRETE Zh u Ha n g- z h e n g Abs t r a c t Wi t h t he ma i n t e n a n c e a n d r e c o n s t r u c t i o n o f r e s i d e n t i a l b u i l d i n g ,a l a r g e n u mb e r o f wa s t e g y p s u m b o a r d s wo u l d be
3、 p r o d u c e d a n d n e e d t o b e r e c yc l e d A k i n d o f c o mp o s i t e s t r u c t u r e c o u l d be f i l l e d us i ng m i cr o po wde r of was t e gy ps um bo a r d,bl as t - f ur na ce ci nde r a nd pul ve r i ze d c oal a s h as c a t a l yt i c a nd s o l i d i f y i ng c e m e
4、n t i n g m a t e r i a l a n d r e p l a c i ng s t e e l w i t h ba m b o o a s r e i n f o r c i n g m a t e r i a 1 Ke y wo r d s wa s t e g y p s u m b o a r d ; c u r i n g ; b a mb o o t u b e ; b l a s t f u r n a c e c i n d e r 制造 1 t 水泥排出的二氧化碳约 8 0 0 k g , 为进 行减排, 代替这种水泥固化体的研究和开发正在 进展。 如在
5、高炉矿渣微粉中, 掺入排烟脱硫石膏, 并添加碱类刺激剂形成固化体已成为首选。 研究 表明, 使用这类胶结材料的混凝土, 其强度与普通 混凝土一致但收缩变形较大如初期湿养护不充分, 就会产生表层粉化, 影响强度, 将其作为结构材料 使用仍有待研究。 随着住宅的维修解体和改建, 将有大量废石 膏板需要再利用, 一些科研单位正在开展此项研 究。 废石膏板可作为高炉矿渣刺激材料使用, 有 的则用来开发纤维增强版。 这类混凝土的 p H与 普通波特兰水泥相差不多, 作为结构材料使用, 有 必要对其代替钢筋作为一种增强材料进行探讨。 本文的研究即采用废石膏板微粉, 同时还采用高 炉矿渣和粉煤灰作为刺激、固
6、化胶结材料, 不仅 对其混凝土的基本物理性质进行研究, 并以竹材 代替钢材作为增强材料, 经过灌注填充形成一种 复合结构, 对其适用性一并进行研究。 本文主要 叙述内容如下: ( 1 ) 废石膏板微粉 高炉矿渣 一 粉煤灰混合 料浆 ( F S G ) 的基础特性研究; ( 2 ) 有关刺激材料的探讨; ( 3 ) 复合混凝土 ( C C C ) 特性研究; ( 4 ) 混凝土强度与养护的影响; ( 5 ) 竹管复合水泥混凝土 ( C F B ) 特性。 1 胶 结材特性 1 1 使 用材料 1 1 1 废石膏板微粉 废石膏板微粉是现场废石膏板经粉碎机粉碎, 通过 O 5 mm网目筛分出的粉状
7、材料 ( 图 1 ) 。 图 1 中显像为石膏微粉的粒度分布, 为废石膏板粉体的 粒度分布与一般废烟脱硫石膏( 以下称标准石膏) 的比较, 相对较粗。 1 1 2 实验材料特性 本实验所用材料及其眭能见表 1 。 由荧光 X线 分析及 F P法定量分析结果, 由检出的元素氧化物 以其总数为 1 0 0 进行计算。 75 第 4期 朱航征 :竹管复合水泥混凝土的研发 第 4 2 卷 褂 粒度 mm 图 1 石膏状态与粒度分布 表 1 使用材料与性能 使用材料 性能 粉煤灰 ( F) 密度2 2 4 g , c m ,比表面积 3 4 3 0 c m 2 g 高炉矿渣 ( S ) 密度 2 8 6
8、 c m ,比表面积 4 8 3 0 e m 标准石膏 ( G) 密度 2 3 4 m ,比表面积0 1 c m 2 g ,p H 8 7 6 废石膏 ( R G) 密度 2 2 9 c m ,比表面积 2 7 5 4 c m 2 g ,p H8 7 9 轻烧 白云石 ( D) 比表 面积 8 8 4 c m2 g ,p ill 2 6 3 水 泥 普通波特兰水泥 ,密度 3 1 6 c m 1 2 F S G料浆试组合 试验用的混合料浆见图2 。 料浆的混合物为 粉煤灰 ( F ) 、 高炉矿渣 ( s ) 、 二水石膏 ( G ) 混合 物固化体的特性, 可广泛选择其混合比, 不同的 配合
9、比下由废石膏代替标准石膏的置填率分别为 2 0 , 5 0 , 1 0 0 对废石膏的影响进行评价, 料 浆的水胶比为 0 4 。 此外, 为促进二水石膏、 高炉 矿渣和粉煤灰的早期反应, 将水泥作为碱性刺激 材料并以重量比 1 混入。 G 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 3 0 2 0 1 0 S 图 2 试验组合 ( 点线为 N O 5 ) 1 - 3 F S G料浆的基础的特性 1 -3 1 流动性 ( 流动度) 采用标准石膏 ( 废石膏置换率为 0 ) 的混合 物, 其流动度为 2 0 0 m m, 具有良好的流动陛。 但是, 随着废石膏置换率增加, 流动域渐趋狭窄。 这是由
10、76 于废石膏的形状与标准石膏不同, 废石膏板中混有 纤维所致。 料浆中的粉煤灰可确保其流动 l生, 球状 粉煤灰具有滚动轴承作用。 石灰使用废石膏板微 粉时, 作为混合水泥, 应用粉煤灰恰好得以发挥其 优点 ( 图3 ) 。 9 O 8 0 4 0 坚 1 一 粉煤灰电子 显微镜图像 、 1 0 2 0 3 O 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 S G 9 0 8 O 7 0 6 O 5 0 4O 3 O 2 0 1 O 图 3 流动度分布 ( m m) 1 3 2 抗压强度 抗压强度取 3个试件经 2 8 d水中标准养护 ( 2 0 C 2 ) 后所得抗压强度, 如图 4 所
11、示。 图 中表明, 高炉矿渣的混合率增加, 强度有随之增 高的倾向, 强度域较宽, 废石膏置换率增加, 强 度随之发展充分, 可确保强度达 3 5 N mm 标准, 强度域趋窄。 此外, 当图 4中二水石膏的混合率 为 3 0 时 ( 图 中点线 圈 内 N O。 1 3和 NO 1 4 )强 度显著偏小。 累积细孔量为 2 0 C、 6 0 R H条件 下 9 1 d 龄期的试件经丙酮处理后, 采用水银压 人机进行测定。 图 4中所示 , 强度低的试件, 累 积细孔量大, 强度高试件 的容积明显偏小。 混合 物固化体的抗压强度与水泥系材料相同, 都与累 积细孔量具有依存倾 向。 对此, 特别
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