鋰渣復合渣高強高性能自密實混凝土研究.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、?；郀t礦渣和硅灰是我國常用的礦物細摻料，其在混凝土中的研究應用已經很多。但我國尚有許多工業(yè)廢渣、廢料，如生產鋰鹽時的廢棄渣體、石灰石破碎時產生的大量石屑粉等長期以來均未能得到充分利用，造成了環(huán)境污染和資源浪費。研究如何在自密實混凝土中充分利用這些廢渣、廢料以擴大礦物摻料的來源成為當前亟待解決的問題。 本課題以超磨細鋰渣為主要礦物摻合料，采用“雙摻”的技術，研究單摻鋰渣的混凝土(

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

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

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

5、基本無碳化；鋰渣和石粉復摻時，56d最大碳化深度為9.5mm；鋰渣和粉煤灰復摻時，56d最大碳化深度為 10mm。但碳化深度均遠小于混凝土保護層厚度，經耐久年限預測后，其仍能達到百年耐久性要求。單摻鋰渣時，混凝土收縮小，復摻收縮有不同程度的增加，但在規(guī)范要求范圍內， ④通過對水泥凈漿早期水化產物進行的微觀分析發(fā)現，單摻鋰渣組和復摻組混凝土結構較致密，在致密的凝膠表面均覆蓋有團絮狀物質，且與針狀物質搭接形成了致密的網狀結構。各掃描

6、電鏡途中未見六角片狀的Ca(OH)<,2>。通過X射線衍射試驗可知，水泥石早期水化程度不高，在其水化產物中有大量C-S-H凝膠，同時Ca(OH)<,2>晶粒細化，增強了水泥石的強度。綜上所述，鋰渣復合渣摻合料自密實混凝土具有良好的工作性和力學性能，同時具有較優(yōu)良的抗氯離子滲透性、抗碳化性能等耐久性能。在本試驗中，復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)境負荷，并為廢棄鋰渣在自密實