邓 攀1,陆启宏1,柯国军2,高泽海1,杨 艳1
前言
混凝土的碳化是指水泥石中的水化碱性物通过与外界环境中的CO2接触发生反应,生成碳酸盐等物质的过程。随着玻璃产品在工业生产中的大量应用,玻璃废弃量也在日益增多。而我国废玻璃回收利用率仅10%~30%,远远低于世界平均水平[1]。作为应用最广泛的土木工程材料之一,近年来关于“绿色高性能混凝土”的研究引起了广泛关注。目前,国内外大量研究涉及到利用废玻璃作为粗、细骨料及辅助胶凝材料应用于混凝土。废玻璃自身具有碱活性,能与水泥的水化产物Ca(OH)2发生反应,但其粒径过大时会导致碱骨料反应发生,混凝土内部膨胀而开裂,且其膨胀系数与废玻璃粒度呈正相关性[2-4]。反之,小粒径废玻璃可在一定程度上降低碱骨料反应的发生,且可提高混凝土的密实度[5]。Shao等[6]根据ASTM C593标准进行钙玻璃研究发现,掺38μm废玻璃的混凝土,其7d强度满足最低强度要求,后21d放置23℃的水中固化,依然保持强度增长;掺75μm废玻璃的混凝土,其7d时的强度略低于临界值,后21d放置23℃的水中固化能达到所需强度;掺150μm废玻璃的混凝土,其强度远低于限值。Archibald等[7]研究了不同粒径废玻璃的火山灰活性,结果表明,废玻璃微粉粒径越小活性越高。杨晶等[8]研究表明,当废玻璃细度低于临界值时,在再生混凝土中有很好的火山灰活性和微集料填充效应,可抑制碱骨料反应。
目前,关于废玻璃混凝土的力学性能、耐高温性能及碱骨料反应方面的研究较多[9-12],关于废玻璃对混凝土碳化性能影响的研究较少。鉴于此,本文着重研究了废玻璃粉掺量及粒径变化对混凝土抗碳化性能的影响。
邓攀,陆启宏,柯国军,等.不同粒径及掺量废玻璃粉对混凝土抗碳化性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2018(4):95-98.
DENG P,LU Q H,KE G J,et al.The influence of Different Particle Size and Dosage of Waste Glass Powder on Anti-carbonization Performance of Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2018(4):95-98.
不同粒径及掺量废玻璃粉对混凝土抗碳化性能的影响
邓 攀1,陆启宏1,柯国军2,高泽海1,杨 艳1
前言
混凝土的碳化是指水泥石中的水化碱性物通过与外界环境中的CO2接触发生反应,生成碳酸盐等物质的过程。随着玻璃产品在工业生产中的大量应用,玻璃废弃量也在日益增多。而我国废玻璃回收利用率仅10%~30%,远远低于世界平均水平[1]。作为应用最广泛的土木工程材料之一,近年来关于“绿色高性能混凝土”的研究引起了广泛关注。目前,国内外大量研究涉及到利用废玻璃作为粗、细骨料及辅助胶凝材料应用于混凝土。废玻璃自身具有碱活性,能与水泥的水化产物Ca(OH)2发生反应,但其粒径过大时会导致碱骨料反应发生,混凝土内部膨胀而开裂,且其膨胀系数与废玻璃粒度呈正相关性[2-4]。反之,小粒径废玻璃可在一定程度上降低碱骨料反应的发生,且可提高混凝土的密实度[5]。Shao等[6]根据ASTM C593标准进行钙玻璃研究发现,掺38μm废玻璃的混凝土,其7d强度满足最低强度要求,后21d放置23℃的水中固化,依然保持强度增长;掺75μm废玻璃的混凝土,其7d时的强度略低于临界值,后21d放置23℃的水中固化能达到所需强度;掺150μm废玻璃的混凝土,其强度远低于限值。Archibald等[7]研究了不同粒径废玻璃的火山灰活性,结果表明,废玻璃微粉粒径越小活性越高。杨晶等[8]研究表明,当废玻璃细度低于临界值时,在再生混凝土中有很好的火山灰活性和微集料填充效应,可抑制碱骨料反应。
目前,关于废玻璃混凝土的力学性能、耐高温性能及碱骨料反应方面的研究较多[9-12],关于废玻璃对混凝土碳化性能影响的研究较少。鉴于此,本文着重研究了废玻璃粉掺量及粒径变化对混凝土抗碳化性能的影响。
邓攀,陆启宏,柯国军,等.不同粒径及掺量废玻璃粉对混凝土抗碳化性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2018(4):95-98.
DENG P,LU Q H,KE G J,et al.The influence of Different Particle Size and Dosage of Waste Glass Powder on Anti-carbonization Performance of Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2018(4):95-98.
摘 要:为研究废玻璃粉混凝土的抗碳化性能,将中位粒径为9.45μm、16.38μm和25.15μm 的三种废玻璃粉分别等质量取代10%、20% 和30% 的水泥制成混凝土试块,在标准条件下养护3d、28d、56d 后,测得各龄期下各试块的抗压强度以及加速碳化至3d、7d、14d、28d和56d 的碳化值,并通过压汞法和扫描电镜(SEM)测得试块内部孔径分布和微观形貌。结果表明,标养3d 时,中位径16.38μm 的废玻璃粉更有利对大孔细化,混凝土早期密实度高,抗碳化能力更佳;标养56d后,中位径为9.45μm 废玻璃粉掺量≤10% 时,试块强度和碳化深度与基准组相当。
Abstract: In order to study the carbonation resistance of waste glass powder concrete, the concrete specimens with 10%, 20% and 30% cement were replaced by three kinds of waste glass powders with the median particle sizes of 9.45μm, 16.38μm and 25.15μm, respectively, and ofter the standard curing for 3d, 28d and 56d, The compressive strength and the 3d, 7d, 14d, 28d and 56d of carbonization value of the samples under various curing conditions were measured. The pore size distribution and microstructure were measured by mercury intrusion and scanning electron microscopy(SEM). The results shows that when the standard specimen curing is 3d, the median diameter of 16.38μm waste glass powder is more conducive to macropore refining, concrete early high-density, better anti-carbonation ability. After 56d of standardicuring, when the dosage of waste glass with the median diameter of 9.45μm is less than or equal to 10%, the strength and carbonation depth of the specimen are equivalent to the reference group, which shows that in the waste glass powder concrete, the appropriate content of waste glass powder, particle size and curing age can improve the compressive strength and carbonation resistance.
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