废瓷砖全组分再生混凝土配合比设计及耐久性研究

发布时间：2017-10-06 00:32

  本文关键词：废瓷砖全组分再生混凝土配合比设计及耐久性研究

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【摘要】：针对砂、石等资源短缺问题,本文以陶瓷工业固体废弃物——废瓷砖为研究对象,将其破碎、粉磨处理成再生粗、细骨料以及磨细废瓷粉料,全组分应用于混凝土,研究废瓷砖全组分再生混凝土的配合比设计以及各组分对再生混凝土的工作性、力学性能、耐久性的影响,为废瓷砖在混凝土中的再生利用提供理论依据。本文主要研究结果如下:(1)研究了废瓷砖再生细骨料的基本物理性质及对砂浆性能的影响。废瓷砖再生细骨料呈片状、棱角分明、表面粗糙、吸水率高,细度模数3.4,属于粗砂。其颗粒形貌有利于增强骨料与水泥石的机械咬合力,提高砂浆抗折强度,并降低砂浆干缩率,但使砂浆流动性变差。以再生细骨料100%替代天然河砂制备再生砂浆,其28天抗折强度比普通砂浆提高45%,7天收缩率较普通砂浆减小约65%,扩展度降低31.2%。(2)研究了磨细废瓷粉的火山灰活性。随磨细废瓷粉研磨时间延长,比表面积增大,活性提高。与普通胶砂相比,掺入10%、20%、30%的磨细废瓷粉再生胶砂,28天抗压强度分别降低16.1%、29.8%、42.1%。但磨细废瓷粉掺入量为10%时,其90天抗压强度高于普通胶砂。(3)研究了废瓷砖全组分再生混凝土的配合比设计。与普通混凝土配合比设计相比,废瓷砖细骨料不利于混凝土流动性,需要增加再生混凝土的水泥浆用量提高再生混凝土工作性,降低水灰比以减少离析现象,最后提高再生细骨料比例增加混凝土粘聚性。最终确定废瓷砖再生混凝土配合比为:水泥:细骨料:粗骨料:水=1:1.16:2.41:0.48,其中粗骨料粒径比例5~10:10~20mm=2:1,高效减水剂掺量0.2%。水灰比相同的条件下,废瓷砖再生混凝土工作性和强度略低于普通混凝土,28天抗压强度降低2.33%,但符合混凝土技术规范要求。使用磨细废瓷粉替代水泥,早期水化速率较水泥和粉煤灰低,导致混凝土有效水灰比提高,导致混凝土强度降低,磨细废瓷粉以10%、20%、30%比例掺入再生混凝土,强度分别降低15.12%、23.17%、26.80%,但后期强度增长快,其理想的掺入比例有待进一步研究。(4)研究废瓷砖全组分再生混凝土的早期收缩、抗冻性、抗碳化性能。并与普通混凝土相比。结果表明,废瓷砖再生混凝土早期收缩量最大值减小54.6%,抗冻融性能降低,但符合规范中标号为D50所规定抗冻混凝土要求,碳化深度增加。掺磨细废瓷粉的再生混凝土的早期收缩最大值减小,抗冻性能下降,已不满足冻融标号D50要求,碳化深度增加。
【关键词】：废瓷砖 再生混凝土 磨细废瓷粉 力学性能 耐久性
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究及利用现状10-14
• 1.2.1 再生混凝土的研究现状10-12
• 1.2.2 废弃陶瓷作再生骨料制备再生混凝土研究现状12-13
• 1.2.3 废陶瓷作掺合料制备再生混凝土研究现状13-14
• 1.2.4 国内外研究现状分析14
• 1.3 主要研究内容及技术路线14-18
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 研究技术路线15-16
• 1.3.3 研究创新点16-18
• 第二章 废瓷砖再生细骨料及磨细废瓷粉对砂浆性能影响18-28
• 2.1 试验原材料18-20
• 2.1.1 水泥18
• 2.1.2 粉煤灰18
• 2.1.3 废瓷砖再生细骨料18-20
• 2.2 废瓷砖细骨料对胶砂工作性能以及力学性能影响20-21
• 2.3 废瓷砖细骨料浆干缩性能试验21-22
• 2.4 磨细废瓷粉作掺合料的活性研究22-27
• 2.4.1 磨细废瓷粉研磨时间测定22-23
• 2.4.2 磨细废瓷粉作掺合料对胶砂工作性及强度的影响23-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 废瓷砖再生混凝土配合比设计及力学性能研究28-46
• 3.1 试验原材料28-29
• 3.1.1 粗集料28
• 3.1.2 外加剂28-29
• 3.2 废瓷砖再生混凝土配合比设计29-38
• 3.2.1 废瓷砖再生混凝土理论配合比设计30-31
• 3.2.2 废瓷砖再生混凝土的试配、调整与确定31-38
• 3.3 废瓷砖再生混凝土力学性能测试38-40
• 3.3.1 废瓷砖再生骨料对再生混凝土28天抗压强度影响38
• 3.3.2 磨细废瓷粉对再生混凝土28天抗压强度影响38-39
• 3.3.3 粉煤灰对再生混凝土28天抗压强度影响39-40
• 3.4 废瓷砖再生混凝土微观形貌分析40-43
• 3.4.1 水化程度测定40-41
• 3.4.2 扫描电子显微镜（SEM）41-43
• 3.5 本章小结43-46
• 第四章 废瓷砖再生混凝土耐久性研究46-62
• 4.1 废瓷砖再生混凝土早期收缩研究46-49
• 4.1.1 废瓷砖再生骨料对再生混凝土早期收缩影响46-47
• 4.1.2 磨细废瓷粉对再生混凝土早期收缩影响47-48
• 4.1.3 粉煤灰对再生混凝土早期收缩影响48-49
• 4.2 废瓷砖再生混凝土抗冻性能研究49-57
• 4.2.1 废瓷砖骨料对再生混凝土抗冻融性能影响50-52
• 4.2.2 磨细废瓷粉对再生混凝土抗冻融性能影响52-55
• 4.2.3 粉煤灰对再生混凝土抗冻融性能影响55-57
• 4.3 废瓷砖混凝土抗碳化性能研究57-60
• 4.3.1 废瓷砖骨料对再生混凝土抗碳化性能影响58-59
• 4.3.2 磨细废瓷粉对再生混凝土抗碳化性能影响59
• 4.3.3 粉煤灰对再生混凝土抗碳化性能影响59-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 结论与展望62-64
• 5.1 结论62-63
• 5.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 附录A: 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研情况69-70
• 附录B: 硕士学位期间参与的科研课题及技术服务项目70

【参考文献】

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本文编号：979721