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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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锂渣在制备高性能混凝土中的试验研究
Experimental Research on the effects of Lithium-slag on Preparation of High Performance Concrete
2018年第6期
锂渣粉;工作性;强度;早期开裂;碳化性能;抗硫酸盐侵蚀;高性能混凝土
Lithium-slag; Workability; Strength; Early-age cracking; Carbonization resistance; Sulfate resistance; High performance concret
2018年第6期
1000-4637(2018)06-24-06
1000-4637(2018)06-24-06
麻鹏飞,刘登贤,吴 鑫,向 鹏,罗加全
四川华西绿舍建材有限公司,成都 610051

麻鹏飞,刘登贤,吴 鑫,向 鹏,罗加全

目前,掺加活性矿物掺合料是制备高性能混凝土的必要条件之一[1-2]。矿物掺合料是高性能混凝土中不可缺少的组分,粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅灰是我国常用的矿物细掺料,其在混凝土中的研究应用已经很多[3]。

锂渣是锂盐厂排放的废渣,是经过1200℃高温煅烧锂辉石矿石后用硫酸法生产LiCO3的过程中而产生的一种工业副产品,外观呈土黄色,比表面积较大而且呈多孔结构,不具有水硬性[4]。锂渣以具有潜在活性的SiO2和Al2O3为主要组分,因而其表现出较好的火山灰性[5],故可将锂渣微粉作为矿物混合材(掺合料)用于水泥(混凝土)中,掺量适宜时能显著增强混凝土的早期抗压强度、抗冻性、抗渗性等[6-7]。

实践表明,掺锂渣粉的混凝土具有十分优越的技术经济指标。锂渣可用于水泥原料、混凝土掺合材制取白炭黑、玻璃添加剂、硅胶、造纸填料等,相比矿粉、粉煤灰等掺合料具有更加显著的经济效益[8-9]。目前,锂渣作为混凝土掺合料已有一部分研究,为更进一步认识和推广这种新型锂渣掺合料在混凝土中的应用,本文研究了锂渣对混凝土工作性能、力学性能及耐久性的影响,并进行了锂渣与粉煤灰、矿粉对比试验,证明了锂渣作为混凝土掺合料的可行性。

麻鹏飞,刘登贤,吴鑫,等.锂渣在制备高性能混凝土中的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(6):24-29.

MA P F,LIU D X,WU X,et al.Experimental Research on the effects of Lithium-slag on Preparation of High Performance Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2018(6):24-29.

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摘 要:为了将工业副产品锂渣应用到混凝土中,试验分析了锂渣的物相成分和化学成分,先将锂渣单掺取代水泥,再将锂渣分别与矿渣、粉煤灰双掺进行混凝土试验,研究了锂渣对混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响。结果表明:锂渣在混凝土中等量取代5%~15%的水泥后,混凝土和易性良好,但其掺量大于20%时,随着锂渣掺量的增大混凝土黏稠度增大。粉煤灰与锂渣双掺工作性好于锂渣与矿粉双掺,锂渣的活性被充分激发,掺合料的叠加效应充分发挥。在耐久性方面,锂渣掺量越高,抗裂性越差;双掺锂渣与粉煤灰的抗碳化性能等级属于Q-Ⅳ,随着养护龄期的增加,抗碳化性能增加;固定粉煤灰掺量为10%,锂渣掺量在5%~10%的混凝土完全满足KS30的等级要求。Abstract:Touselithiumslag(akindofindustialby-product)inconcrete,thephasecompositionandchemicalcompositionoflithium-slagareanalyzed.Theinfluenceoflithiumslagontheworkability,mechanicalproperties,durabilityofconcretebymixingwithlithiumslaginsteadofcementanddouble-mixingwithlithiumslagandslagorlithiumslagandflyinsteadofcementrespectively.Theresultshowsthatusing5%~15%oflithium-slagtoreplacethecementcanimprovetheworkabilityoftheconcrete.Butwhenlithium-slagcontentismorethan20%,theviscosityofconcreteincreaseswiththeincreasingoflithium-slagcontent.Thedouble-mixingworkabilitoflithium-slagandflyashisbetterthanthatoflithiumslagandmineralpowder,andtheactivityoflithium-slagisfullystimulated,thesuperpositioneffectofconcreteadmixtureis?fullyutilized.Thehigherthecontentoflithium-slag,theworsecrackresistanceoftheconcrete.Theanti-carbonizationperformancegradeofdouble-dopedlithium-slagandflyashreachedQ-IV,withtheincreaseofcuringage,theanti-carbonizationperformanceincreases.Theflyashcontentis10%,andlithium-slagcontentis5%~10%,theperpotyofconcretecangetKS30grade.
英文名 : Experimental Research on the effects of Lithium-slag on Preparation of High Performance Concrete
刊期 : 2018年第6期
关键词 : 锂渣粉;工作性;强度;早期开裂;碳化性能;抗硫酸盐侵蚀;高性能混凝土
Key words : Lithium-slag; Workability; Strength; Early-age cracking; Carbonization resistance; Sulfate resistance; High performance concret
刊期 : 2018年第6期
DOI : 1000-4637(2018)06-24-06
文章编号 : 1000-4637(2018)06-24-06
基金项目 :
作者 : 麻鹏飞,刘登贤,吴 鑫,向 鹏,罗加全
单位 : 四川华西绿舍建材有限公司,成都 610051

麻鹏飞,刘登贤,吴 鑫,向 鹏,罗加全

目前,掺加活性矿物掺合料是制备高性能混凝土的必要条件之一[1-2]。矿物掺合料是高性能混凝土中不可缺少的组分,粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅灰是我国常用的矿物细掺料,其在混凝土中的研究应用已经很多[3]。

锂渣是锂盐厂排放的废渣,是经过1200℃高温煅烧锂辉石矿石后用硫酸法生产LiCO3的过程中而产生的一种工业副产品,外观呈土黄色,比表面积较大而且呈多孔结构,不具有水硬性[4]。锂渣以具有潜在活性的SiO2和Al2O3为主要组分,因而其表现出较好的火山灰性[5],故可将锂渣微粉作为矿物混合材(掺合料)用于水泥(混凝土)中,掺量适宜时能显著增强混凝土的早期抗压强度、抗冻性、抗渗性等[6-7]。

实践表明,掺锂渣粉的混凝土具有十分优越的技术经济指标。锂渣可用于水泥原料、混凝土掺合材制取白炭黑、玻璃添加剂、硅胶、造纸填料等,相比矿粉、粉煤灰等掺合料具有更加显著的经济效益[8-9]。目前,锂渣作为混凝土掺合料已有一部分研究,为更进一步认识和推广这种新型锂渣掺合料在混凝土中的应用,本文研究了锂渣对混凝土工作性能、力学性能及耐久性的影响,并进行了锂渣与粉煤灰、矿粉对比试验,证明了锂渣作为混凝土掺合料的可行性。

麻鹏飞,刘登贤,吴鑫,等.锂渣在制备高性能混凝土中的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(6):24-29.

MA P F,LIU D X,WU X,et al.Experimental Research on the effects of Lithium-slag on Preparation of High Performance Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2018(6):24-29.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:为了将工业副产品锂渣应用到混凝土中,试验分析了锂渣的物相成分和化学成分,先将锂渣单掺取代水泥,再将锂渣分别与矿渣、粉煤灰双掺进行混凝土试验,研究了锂渣对混凝土工作性能、力学性能、耐久性的影响。结果表明:锂渣在混凝土中等量取代5%~15%的水泥后,混凝土和易性良好,但其掺量大于20%时,随着锂渣掺量的增大混凝土黏稠度增大。粉煤灰与锂渣双掺工作性好于锂渣与矿粉双掺,锂渣的活性被充分激发,掺合料的叠加效应充分发挥。在耐久性方面,锂渣掺量越高,抗裂性越差;双掺锂渣与粉煤灰的抗碳化性能等级属于Q-Ⅳ,随着养护龄期的增加,抗碳化性能增加;固定粉煤灰掺量为10%,锂渣掺量在5%~10%的混凝土完全满足KS30的等级要求。

Abstract: To use lithium slag (a kind of industial by-product)in concrete, the phase composition and chemical composition of lithium-slag are analyzed. The influence of lithium slag on the workability, mechanical properties, durability of concrete by mixing with lithium slag instead of cement and double-mixing with lithium slag and slag or lithium slag and fly instead of cement respectively. The result shows that using 5%~15% of lithium-slag to replace the cement can improve the workability of the concrete. But when lithium-slag content is more than 20%, the viscosity of concrete increases with the increasing of lithium-slag content.The double-mixing workabilit of lithium-slag and fly ash is better than that of lithium slag and mineral powder, and the activity of lithium-slag is fully stimulated, the superposition effect of concrete admixture is?fully utilized. The higher the content of lithium-slag, the worse crack resistance of the concrete.The anti-carbonization performance grade of double-doped lithium-slag and fly ash reached Q-IV, with the increase of curing age, the anti-carbonization performance increases. The fly ash content is 10%, and lithium-slag content is 5%~10%, the perpoty of concrete can get KS30 grade. 

关键词:
锂渣粉;工作性;强度;早期开裂;碳化性能;抗硫酸盐侵蚀;高性能混凝土
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(1)锂渣在C50中取代5%~10%的水泥后,混凝土的和易性较好。双掺时,锂渣的活性被充分激发,掺合料叠加效应发挥明显,后期28~90d锂渣与粉煤灰双掺的强度稍高于锂渣与矿粉双掺的强度,两者比较接近。
(2)单掺锂渣时,混凝土的回弹强度随着锂渣掺量的增大而减小。双掺时,分别固定粉煤灰和矿粉掺量为10%,混凝土回弹强度随着锂渣掺量的增大而减小,双掺锂渣-粉煤灰的28d回弹强度低于双掺锂渣-矿粉。
(3)在早期抗开裂性能方面,锂渣掺量越高,抗裂性越差;双掺锂渣与粉煤灰14d和28d龄期的抗碳化性能等级属于Q-Ⅳ,随着养护龄期的增加,抗碳化性能增加;在抗硫酸盐侵蚀性能方面,固定粉煤灰掺量为10%,锂渣掺量在5%~10%的混凝土完全满足KS30的等级。
[1] 吴中伟,廉慧珍.著高性能混凝土[M].第一版.北京:中国铁道出版社,1999.
[2] 石宁.碱一矿渣一铿渣胶凝材料研究[D].重庆:重庆大学,2005.
[3] 黄士元,蒋家奋,杨南如.近代混凝土技术[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.
[4] 张兰芳.锂渣混凝土的试验研究[J].混凝土.2008(4):44-46.
[5] 张兰芳,陈剑雄,李世伟,等.锂渣混凝土的试验研究[J].混凝土,2005(34):59-61.
[6] 李志军,侍克斌.利用锂渣取代部分水泥配制混凝土[J].水泥技术,1998(6):36-40.
[7] 曾祖亮.锂渣、钢渣高性能混凝土早期抗裂性能试验研究[J].混凝土,2013(2):25-27.
[8] 谷丽娜.路用C50锂渣混凝土的配制与力学性能研究[J].混凝土与水泥制品,2012(9):22-23.
[9] 胡志远.锂渣复合渣混凝土研究[D].重庆:重庆大学,2008.

麻鹏飞,刘登贤,吴鑫,.锂渣在制备高性能混凝土中的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(6):24-29.

MA P F,LIU D X,WU X,et al.Experimental Research on the effects of Lithium-slag on Preparation of High Performance Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2018(6):24-29.

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