造纸白泥轻质混凝土内隔墙板的配合比设计及其性能研究

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为了实现造纸白泥固体废弃物资源化利用和解决装配式建筑用轻质隔墙板强度低、易开裂等问题,本课题在陶粒混凝土的基础上,以碎石替代部分陶粒,以造纸白泥替代部分水泥制备了一种造纸白泥轻质混凝土内隔墙板。基于正交试验法对轻质混凝土进行配合比设计和优选,优选出水胶比0.33、碎石体积替代率30%、减水剂掺量1%为其基准配合比,并基于优选出的基准配合比,设计针对造纸白泥掺量单因素的对照试验,开展造纸白泥掺量对墙板的材料性能、抗压强度、抗弯性能和干燥收缩性能影响的研究,研究发现:(1)在混凝土力学性能方面,与空白组相比,造纸白泥掺量5%、10%、15%三组的28d龄期立方体抗压强度分别增长了3.08%、7.6%、4.6%,造纸白泥掺量5%、10%两组的28d龄期劈裂抗拉强度分别增长了8.3%、2.9%。(2)在混凝土早期抗裂性能方面,造纸白泥掺量为5%、10%、15%、20%时,与空白组相比,混凝土单位面积上总开裂面积分别降低22.60%、35.57%、56.92%、30.82%,适量的造纸白泥替代水泥能起到较显著的抑制塑性收缩裂缝的作用。(3)在混凝土微观性能方面,造纸白泥掺量从0%逐渐增加到10%的过程中,混凝土微观结构越来越密实。当掺量为10%时,大尺寸的CH晶体含量极少,无明显孔隙,各种水化产物彼此交织粘合形成致密结构。(4)在墙板抗压性能方面,与空白组抗压强度(10.02MPa)相比,当造纸白泥掺量为5%、10%和15%时,墙板的抗压强度分别提高5.2%、13.1%和3.4%,且各组墙板的抗压性能均能满足规范要求。(5)在墙板抗弯性能方面,造纸白泥掺量为5%、10%、15%、20%、25%时,试件的抗弯强度可以满足相关规范要求,其中造纸白泥掺量5%和10%的抗弯承载力比空白组提高了7.9%和2.6%。(6)在墙板干燥收缩性能方面,0~3d墙板干燥收缩发展速度极为缓慢,3~15d干燥收缩发展速度较快,15d以后干燥收缩值基本保持稳定。相比于空白组(28d干燥收缩值0.32mm/m),当造纸白泥掺量为5%、10%和15%时,墙板的28d稳定干燥收缩值分别降低了22.2%、32.1%和9.1%。本研究为企业生产装配式建筑用轻质隔墙板提供了理论支撑,提高了轻质隔墙板的强度和抗裂性能,降低了生产成本,为造纸白泥资源化利用提供了解决方案,能够产生良好的经济效益和社会效益。
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