搅拌站混凝土废料的性能及再利用试验研究

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预拌混凝土是基础建设的重要组成部分。在我国城市建设日益增快的过程中,混凝土原材料的庞大需求、绿色生态生产环境、国家生态建设等问题凸显严重,为此本文提出了废弃混凝土材料再利用的可持续性发展理念。搅拌站非凝固废弃混凝土的再生应用是指将废弃混凝土振筛并用水进行冲洗,分离得到废水、废浆粉、废骨料,然后将其按比例分别替代原生材料进行制备混凝土。从废弃混凝土来源分析得出:废弃非凝固混凝土不能直接被应用的,其主要因素是放置时间过长,过长的放置时间导致该混凝土的工作性能、力学性能无法满足施工要求,故本课题将对废弃混凝土进行分离,采用分离出的废料进行再利用试验研究。本文首先将废弃混凝土分离的废水、废浆粉进行性能试验分析,然后以C30混凝土为基准分别将废水、废浆粉、废砂以不同比例掺入制备混凝土进行研究分析,最后将废水、废浆粉、废骨料以试验测得的最佳掺量进行配置C30混凝土,并将其与C30基准混凝土进行对比分析研究,得出废水、废浆粉、废骨料用于混凝土生产的可行性。主要研究结果具体包括:(1)废水对混凝土性能影响试验。以不同比例(0%、25%、50%、75%、100%)废水替代拌合水制备混凝土,随着废水掺量的增加,水泥胶砂流动度逐渐下降。在28d龄期时,废水的掺入对水泥胶砂抗折强度影响范围较小,对水泥胶砂抗压强度影响较大。当掺入不同比例废水时,其对C30混凝土7d、28d抗压强度都有一定提升。废水的掺入增强了混凝土抗氯离子渗透性能。(2)废浆粉对混凝土性能影响试验。试验测试水化4h废浆粉强度活性指数整体表现最高,基准混凝土中的矿渣粉含量取为胶凝材料的20%,以不同比例(0%、25%、50%、75%、100%)废浆粉替代矿渣粉制备混凝土,掺入废浆粉的混凝土与不掺废浆粉的混凝土相比,出机后掺废浆粉混凝土的工作性能均变差。在28d龄期时,C30混凝土抗压强度也出现先减小后增大的趋势,在取代量为25%时明显低于基准值,在取代量为50%时达到最高且明显高于基准值。随着废浆粉掺量的增加,其C30混凝土的电通量呈现减小趋势。故而说明在C30混凝土中加入废浆粉可以有效提升混凝土的抗氯离子渗透性能。(3)废砂对混凝土性能影响试验。以不同比例(0%、25%、50%、75%、100%)废砂替代天然河砂制备混凝土,随着废砂取代量的增大C30、C40混凝土坍落度都逐渐减小。废砂取代量为25%-75%时,C30混凝土7天、28天抗压强度在逐渐增大,在取代量为75%时达到最高,在取代量为100%时强度较取代量为75%时下降,且其强度在不同掺量下均高于基准值。并且随着废砂取代量的增大,C40混凝土的抗压强度也始终高于基准混凝土。添加废砂对C30、C40混凝土有一个相对较好的抗氯离子渗透性能。(4)废水、废浆粉、废骨料同时应用于混凝土的性能研究。将废水、废浆粉、废骨料以试验测得的最佳掺量制备混凝土,并于基准混凝土试件对照,其工作性能、力学性能、抗氯离子渗透性均有很大提升。本文所开展的废水、废浆粉与废骨料对混凝土基本性能的研究,对开发一种具有良好可持续性发展的混凝土企业,建设绿色环保,推进材料二次利用、保护环境、资源节约型政策具有重要的意义。
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