浮石混凝土技術(shù)試驗(yàn)研究.pdf

1、浮石是熔融的巖漿隨火山噴發(fā)冷凝而成的密集氣孔的玻璃質(zhì)熔巖，是一種分布較廣、資源量大的非金屬礦產(chǎn)，在我國(guó)黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙、山西、新疆、云南、海南等省區(qū)都有大量的浮石礦產(chǎn)待開采。
　　本文采用吉林長(zhǎng)白山天池附近的天然浮石，在充分分析其物理化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對(duì)浮石膠凝性激發(fā)、浮石燒制硅酸鹽水泥、浮石摻合料技術(shù)，以及浮石做混凝土輕骨料和浮石輕骨料混凝土性能方面做了較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。主要工作和結(jié)論包括:
　　1浮石的物理化學(xué)

2、性質(zhì)分析。
　　分別測(cè)試了天然浮石的密度、體積密度、孔隙結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度及化學(xué)組成。天然浮石的體積密度為520kg/m3，密度2.5g/cm3，立方體抗壓強(qiáng)度為4.4MPa。計(jì)算總孔隙率為79.1％，壓汞法測(cè)定孔隙率為42.1％、孔徑分布在7μm-140μm之間?；瘜W(xué)組成分析表明，該浮石組成上屬RO-R2O3-SiO2體系，其中SiO2含量達(dá)到40％以上。CaO/SiO2=0.03。
　　2浮石膠凝性研究。
　　將天然浮

3、石磨細(xì)成浮石粉，可用于燒制硅酸鹽水泥熟料或直接用作混合材、摻和料。一方面，以天然浮石粉做為主要原料，參照硅酸鹽水泥制備工藝，燒制浮石硅酸鹽水泥熟料。得到的熟料抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到32.5MPa。另一方面，浮石粉火山灰性的試驗(yàn)結(jié)果表明其自身火山灰性較低，作為水泥混合材料摻入P.Ⅱ52.5R水泥中，浮石粉摻量為20％、40％時(shí)，分別滿足P.P42.5水泥、P.P32.5水泥強(qiáng)度要求。對(duì)其進(jìn)行堿激發(fā)的試驗(yàn)表明，激發(fā)劑濃度為10％時(shí)，在P.Ⅱ52.

4、5R水泥中分別摻入70％、30％浮石粉，可得到強(qiáng)度等級(jí)為32.5 MPa、42.5 MPa的堿激發(fā)膠凝材料。再者，將浮石粉作為混凝土摻合料的試驗(yàn)結(jié)果表明，抗壓強(qiáng)度隨著浮石粉摻量的增加而降低，但降低幅度不大，而當(dāng)浮石粉摻量為20％時(shí)，所配制混凝土的氯離子滲透系數(shù)最低。
　　3浮石輕骨料試驗(yàn)與研究。
　　測(cè)試了天然浮石骨料顆粒級(jí)配、筒壓強(qiáng)度、堆積密度、表觀密度、孔隙率、空隙率、吸水率、密度等指標(biāo)，結(jié)果顯示:其筒壓強(qiáng)度只有0.8M

5、Pa，堆積密度在340～410 kg/m3，表觀密度660～820 kg/m3，1h吸水率為41.4％～52.2％。
　　通過(guò)“造殼硬化”對(duì)浮石骨料進(jìn)行強(qiáng)化處理，處理后的骨料筒壓強(qiáng)度達(dá)到了2.5MPa，1h吸水率降到了15％以下，滿足現(xiàn)行規(guī)范對(duì)500kg/m3密度等級(jí)的超輕集料的質(zhì)量要求，用以配制的LC15浮石輕骨料混凝土28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到16.2MPa，容重1460 kg/m3。
　　4浮石混凝土試驗(yàn)與研究
　　使用

6、未經(jīng)強(qiáng)化處理的天然浮石骨料，配制LC15輕質(zhì)浮石混凝土，分別測(cè)試其力學(xué)性能（抗壓、抗折、抗拉、軸心抗壓強(qiáng)度、靜彈性模量）、耐久性（抗凍、氯離子滲透）、功能性（保溫性能、吸波性能）。結(jié)果表明該輕質(zhì)浮石混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到14.4MPa，彈性模量為1.18*104 MPa，可以抵抗100次凍融試驗(yàn)而不破壞，導(dǎo)熱系數(shù)為0.316W/m·K，在2～18GHz范圍內(nèi)可以達(dá)到-5dB的電磁波吸收。
　　論文工作對(duì)浮石在混凝土中的綜合應(yīng)用做了較全