爐渣混合砂在混凝土中的應用研究.pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，對混凝土的需求量逐漸增長，混凝土的用砂量也逐漸增大，隨著對砂子的不斷開采，我國天然河砂資源逐漸枯竭，導致很多地方出現(xiàn)了無砂可采、一砂難求的情況。隨著天然砂資源的緊缺，尋找新型骨料替代天然砂做為混凝土細骨料已經(jīng)成為亟需解決的問題。
　　爐渣混合砂系本課題組為福建省龍澄建設集團所研發(fā)的新型混凝土細骨料，是將經(jīng)過特殊預處理的生活垃圾焚燒爐渣與天然河砂按照一定配比復配而成的新型混合砂。如若將爐渣混合砂應用于混凝土

2、，既可以緩解因為天然砂短缺而造成的原材料緊缺問題，也可以避免因為處理爐渣而造成的環(huán)境危害，可謂一舉兩得。
　　本文將復配比例分別為5∶5、6∶4和7∶3的三種爐渣混合砂分別配制C20、C30、C40和C50四種強度等級混凝土，進行了大量的試配研究。首先，根據(jù)三種爐渣混合砂所配混凝土的工作性能和抗壓強度試驗結果，確定爐渣混合砂的最佳復配比例;然后，進一步研究利用最佳復配比例爐渣混合砂配制的混凝土的抗碳化性能和早期變形;最后，從技術、

3、經(jīng)濟和環(huán)保等多種層面，探討了爐渣混合砂在中、低強度等級混凝土中的可行性。
　　本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)進行了復配比例為5∶5的爐渣混合砂在混凝土中的試配研究，結果表明:該組爐渣混合砂能夠配制出滿足泵送施工符合要求，同時滿足C20、C30、C40和C50配制強度要求的混凝土;后續(xù)試驗研究表明，該種爐渣混合砂混凝土在3d、7d、14d和28d的碳化深度與河砂混凝土相差很小，符合規(guī)范要求;值得關注的是，爐渣混合砂

4、混凝土在早期不僅沒有收縮，反而產(chǎn)生了微膨脹變形，膨脹率在規(guī)范要求的限制膨脹率范圍內(nèi)，因而對塑性收縮、沉降收縮、干燥收縮、溫冷收縮等混凝土早期容易產(chǎn)生的收縮變形具有良好的補償作用，對混凝土早期收縮開裂有一定的抑制作用。3d后膨脹值逐漸減小，8d后與河砂混凝土變形情況相同，呈現(xiàn)出收縮狀態(tài)，說明爐渣混合砂混凝土并不會因為膨脹而影響體積穩(wěn)定性。
　　(2)進行了復配比例為6∶4的爐渣混合砂在混凝土中的試配研究，所配制的四種強度等級混凝土的

5、工作性能良好，均達到了泵送要求;28天抗壓強度分別達到27.2MPa、36.1MPa、45.5MPa、49.8MPa。結果顯示，6∶4的爐渣混合砂能夠配制出符合要求的C20混凝土，如果對混凝土配合比進行進一步優(yōu)化，則有可能配制出C30和C40混凝土。
　　(3)進行了復配比例為7∶3的爐渣混合砂在混凝土中的試配研究，四種強度等級的混凝土的工作性能良好，符合泵送要求;28天抗壓強度結果分別是23.61MPa、35.4MPa，、38.

6、33MPa、46.5MPa。雖然該種復配比例的爐渣混合砂所配制的四種混凝土的實測強度均沒有達到配制強度要求，但是如果對配合比進行優(yōu)化，則有可能配制出C20和C30混凝土。
　　(4)對爐渣混合砂混凝土的原材料成本和環(huán)境危害性進行了分析。與同一等級的河砂混凝土相比，C20、C30和C40三種爐渣混合砂混凝土單方原材料成本均有降低，說明利用爐渣混合砂制備中低強度等級混凝土不僅可以節(jié)約河砂資源，而且更為經(jīng)濟;對爐渣的環(huán)境危害性檢測結果表