鋰鹽渣復(fù)合粉體制備與混凝土研究.pdf

1、混凝土是目前使用最為廣泛的建筑材料之一。作為混凝土膠凝材料的水泥，在其生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境造成非常大的污染，對自然資源消耗巨大。在環(huán)境保護(hù)成為國際共識(shí)，國家大力推廣可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以及綠色建筑材料概念提出的今天，就要求建筑材料采用更清潔的生產(chǎn)方式，更低的能源消耗。因此，對于水泥這種高能耗、高污染的膠凝材料，長期大量使用，勢必對環(huán)境造成更加嚴(yán)重的破壞。將含有SiO2和Al2O3等活性成分的工業(yè)渣體以及工業(yè)副產(chǎn)品，或它們的復(fù)合粉體作為摻合

2、料，部分的甚至大量的取代水泥的用量，可以起到降低環(huán)境負(fù)荷、各種渣體資源化的作用。 本課題采用鋰鹽渣、礦渣、粉煤灰、石灰石粉以及硅灰等制備出的復(fù)合粉體，作為摻合料與水泥混合配制混凝土。鋰鹽渣是一種工業(yè)渣體，通過對其化學(xué)成分分析，發(fā)現(xiàn)其SiO2和Al2O3等活性成分含量高達(dá)80％以上，雖然其在自然條件下水化能力有限，但它能夠依靠與水泥熟料水化放出的Ca(OH)2反應(yīng)，即二次水化反應(yīng)而達(dá)到水化硬化的結(jié)果，因此對混凝土的后期強(qiáng)度的提高有

3、利。礦渣和粉煤灰都具有潛在的活性，而相對鋰鹽渣而言，石灰石粉的活性低了很多，但是經(jīng)磨細(xì)后的石灰石粉，不但補(bǔ)充了混凝土的細(xì)顆粒，減少了泌水和離析，而且能與水泥和水形成柔軟的漿體，從而改善了混凝土的和易性，使摻入了石灰石粉的混凝土工作性能有不同程度的改善。硅灰的無定型活性SiO2含量為93％~98％，因此它的活性相當(dāng)高，其水化生成的水化硅酸鈣從根本上改善混凝土孔隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)密實(shí)性。 試驗(yàn)中，以膠凝材料總量10％～40％單獨(dú)摻入鋰鹽渣

4、時(shí)，摻量在10％時(shí)60d所制得的混凝土抗壓強(qiáng)度最大，達(dá)121MPa，抗壓強(qiáng)度隨著粉體摻量的提高而降低，但即使摻量在40％時(shí)，60d抗壓強(qiáng)度也超過了100MPa。當(dāng)鋰鹽渣以膠凝材料總量的40％與占膠凝材料總量10％的石灰石粉復(fù)合，此時(shí)取代水泥的用量達(dá)到了50％，所制得的混凝土60d抗壓強(qiáng)度達(dá)到104MPa。由此可知，鋰鹽渣作為一種具有活性的粉體，其單獨(dú)取代水泥用量配制的混凝土，已經(jīng)表現(xiàn)出很好的力學(xué)性能。在與石灰石粉組成復(fù)合粉體摻入混凝土?xí)r

5、，所制得的混凝土60d最大抗壓強(qiáng)度甚至超過了120MPa。 在耐久性試驗(yàn)中，鋰鹽渣與石灰石粉復(fù)合時(shí)，隨著鋰鹽渣復(fù)合比例的提高，制得的混凝土抗氯離子滲透性越好。這是因?yàn)殇圎}渣二次水化的產(chǎn)物填充于毛細(xì)管中，使孔與孔之間相互隔斷，降低了空隙率，改善了孔結(jié)構(gòu)，而且中斷了Cl－擴(kuò)散所需的通路和濃度梯度，使Cl－難以向深層擴(kuò)散。鋰鹽渣摻量越大，齡期越長，二次水化就越充分，混凝土抗Cl－滲透性就越強(qiáng)。粉煤灰的比表面積增加，也對混凝土的抗氯離子