鋰渣復(fù)合渣高強(qiáng)高性能自密實(shí)混凝土研究.pdf

1、礦物摻合料是高性能混凝土中不可缺少的組分，粉煤灰、粒化高爐礦渣和硅灰是我國(guó)常用的礦物細(xì)摻料，其在混凝土中的研究應(yīng)用已經(jīng)很多。但我國(guó)尚有許多工業(yè)廢渣、廢料，如生產(chǎn)鋰鹽時(shí)的廢棄渣體、石灰石破碎時(shí)產(chǎn)生的大量石屑粉等長(zhǎng)期以來(lái)均未能得到充分利用，造成了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。研究如何在自密實(shí)混凝土中充分利用這些廢渣、廢料以擴(kuò)大礦物摻料的來(lái)源成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。 本課題以超磨細(xì)鋰渣為主要礦物摻合料，采用“雙摻”的技術(shù)，研究單摻鋰渣的混凝土(

2、LC)、復(fù)摻鋰渣與石粉的混凝土(LLC)、復(fù)摻鋰渣與硅灰的混凝土(LSC)、復(fù)摻鋰渣與粉煤灰的混凝土(LFC)、復(fù)摻鋰渣與礦渣的混凝土(LSC)的工作性能、力學(xué)性能及耐久性(抗Cl<'->滲透性、抗碳化性、收縮性)。 通過(guò)上述工作得到如下結(jié)果： ①鋰渣在自密實(shí)混凝土中的最佳單摻量為15％，此時(shí)混凝土塌落度為272mm，塌落擴(kuò)展度為731mm，L形儀值為0.88。固定鋰渣摻量15％后，石粉最佳復(fù)摻量為30％，混凝土塌落度為

3、264mm，塌落擴(kuò)展度為702mm，L形儀值為0.83；硅灰最佳復(fù)摻量為5％，混凝土塌落度為262mm，塌落擴(kuò)展度為703mm，L形儀值為0.82；粉煤灰最佳復(fù)摻量為30％，混凝土塌落度為261mm，塌落擴(kuò)展度為678mm，L形儀值為0.91；礦渣最佳復(fù)摻量為30％，混凝土塌落度為263mm，塌落擴(kuò)展度為674mm，L形儀值為0.80。所配混凝土均達(dá)到了自密實(shí)混凝土工作性要求。 ②單摻鋰渣組和鋰渣與其它礦物復(fù)摻組混凝土7d強(qiáng)度均

4、大于50MPa，達(dá)到了高強(qiáng)混凝土水平。固定鋰渣摻量15％后，復(fù)摻10％石粉組90d抗壓強(qiáng)度為102MPa；復(fù)摻5％硅灰組90d抗壓強(qiáng)度為114MPa；復(fù)摻20％粉煤灰組90d抗壓強(qiáng)度為106.5MPa；復(fù)摻15％礦渣組90d抗壓強(qiáng)度為101MPa。均達(dá)到了超高強(qiáng)混凝土水平。 ③單摻入鋰渣或鋰渣與其它礦物摻合料復(fù)摻，均能改善混凝土抗氯離子滲透性能，以鋰渣和硅灰復(fù)摻為最優(yōu)。單摻入鋰渣、鋰渣和硅灰復(fù)摻、鋰渣和礦渣復(fù)摻時(shí)，混凝土56d內(nèi)

5、基本無(wú)碳化；鋰渣和石粉復(fù)摻時(shí)，56d最大碳化深度為9.5mm；鋰渣和粉煤灰復(fù)摻時(shí)，56d最大碳化深度為 10mm。但碳化深度均遠(yuǎn)小于混凝土保護(hù)層厚度，經(jīng)耐久年限預(yù)測(cè)后，其仍能達(dá)到百年耐久性要求。單摻鋰渣時(shí)，混凝土收縮小，復(fù)摻收縮有不同程度的增加，但在規(guī)范要求范圍內(nèi)， ④通過(guò)對(duì)水泥凈漿早期水化產(chǎn)物進(jìn)行的微觀分析發(fā)現(xiàn)，單摻鋰渣組和復(fù)摻組混凝土結(jié)構(gòu)較致密，在致密的凝膠表面均覆蓋有團(tuán)絮狀物質(zhì)，且與針狀物質(zhì)搭接形成了致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。各掃描

6、電鏡途中未見(jiàn)六角片狀的Ca(OH)<,2>。通過(guò)X射線(xiàn)衍射試驗(yàn)可知，水泥石早期水化程度不高，在其水化產(chǎn)物中有大量C-S-H凝膠，同時(shí)Ca(OH)<,2>晶粒細(xì)化，增強(qiáng)了水泥石的強(qiáng)度。綜上所述，鋰渣復(fù)合渣摻合料自密實(shí)混凝土具有良好的工作性和力學(xué)性能，同時(shí)具有較優(yōu)良的抗氯離子滲透性、抗碳化性能等耐久性能。在本試驗(yàn)中，復(fù)合礦物摻合料最高等量取代水泥45％，使單方混凝土水泥用量減至330Kg/m<'3>，極大減輕了環(huán)境負(fù)荷，并為廢棄鋰渣在自密實(shí)