摻加廢棄水泥的混凝土性能的優(yōu)化研究

王宇 陳銳 王學(xué)兵

摘 要：本課題對摻加廢棄水泥的混凝土性能進(jìn)行優(yōu)化研究。主要通過改變兩種變量來分析廢棄水泥強(qiáng)度變化，即不同的pH值和不同磷石膏摻量對水泥強(qiáng)度變化規(guī)律的探尋。

關(guān)鍵詞：廢棄水泥；混凝土；性能；pH；磷石膏

面對自然資源的日益短缺，各類建筑垃圾日漸增多的發(fā)展?fàn)顩r，建筑可持續(xù)發(fā)展變得也越來越急迫和必要。據(jù)統(tǒng)計(jì)建筑業(yè)所產(chǎn)生的垃圾約占城市垃圾總量的30%，而廢棄混凝土約占建筑垃圾的30%-40%，所以廢棄混泥土作為工程生產(chǎn)中的再生骨料的研究已經(jīng)引起世界的重視，政府也出臺了相關(guān)的政策，鼓勵對再生骨料的研究和促進(jìn)建筑廢物的再生利用。我國住建部也在《綠色施工導(dǎo)則》中提出“力爭建筑垃圾的在利用回收率達(dá)到30%的目標(biāo)，消除廢棄混泥土對社會和環(huán)境的危害。由于廢棄混凝土中的廢棄水泥仍然有部分未水化水泥或經(jīng)過處理后可以水化的水泥，為高效利用這一部分資源，本研究對摻加廢棄水泥的混凝土性能進(jìn)行優(yōu)化研究，主要通過改變pH值和磷石膏摻量來分析對水泥強(qiáng)度變化影響。

1 實(shí)驗(yàn)用材及實(shí)驗(yàn)方案

試驗(yàn)主要采用不同pH值和不同磷石膏摻量來分析廢棄水泥強(qiáng)度變化。pH值設(shè)置為三組，分別是pH值為7、10、13的三組不同的實(shí)驗(yàn)。磷石膏摻量實(shí)驗(yàn)同樣分為三組，分別為3%、4%、5%三組摻量對水泥強(qiáng)度的影響，通過7天和28天強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)探尋其中的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)用材：2.471kg水泥，4.179kg砂子，8.890kg石子，1.260kg水。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

pH對不同摻量的廢棄水泥混凝土7d、28d強(qiáng)度如下圖1-圖4所示。

從7天和28天抗壓強(qiáng)度可以看出，pH值為7和13的水泥強(qiáng)度都有明顯的降低。強(qiáng)堿性時(shí)，混凝土7天強(qiáng)度從30.6MPa降低到17.6MPa，中性時(shí)強(qiáng)度也由29.8MPa降低到23.3MPa。弱堿性時(shí)由27.4，MPa增加到30.3MPa。少量堿性物質(zhì)可以使廢棄水泥混泥土強(qiáng)度提高，PH過高，堿性過強(qiáng)時(shí)會使廢棄水泥混凝土強(qiáng)度降低。

磷石膏摻量會降低普通水泥混凝土和廢棄水泥混凝土的強(qiáng)度。無論7天強(qiáng)度還是28天強(qiáng)度，摻任何量的磷石膏混凝土強(qiáng)度都遠(yuǎn)小于同期普通水泥的29.8MPa和32.8Mpa。對于普通水泥不同摻量磷石膏的混凝土在28天強(qiáng)度達(dá)到一致，但也小于同齡期普通水泥。對于廢棄水泥混凝土，隨著磷石膏摻量的增加，強(qiáng)度下降越明顯。

3 結(jié)論

通過對不同pH值和磷石膏摻量條件下的不同混凝土強(qiáng)度進(jìn)行對比試驗(yàn)，了得出了以下結(jié)論：

（1）pH值變化對普通水泥混凝土影響不大，對廢棄水泥混凝土混凝土強(qiáng)度影響明顯。在中性和強(qiáng)堿性的條件下廢棄水泥混凝土強(qiáng)度大大低于同等條件的普通水泥，但弱堿性條件下廢棄水泥混凝土強(qiáng)度略高于同等條件下普通水泥。

（2）磷石膏摻量會降低普通水泥混凝土和廢棄水泥混凝土的強(qiáng)度。無論7天強(qiáng)度還是28天強(qiáng)度數(shù)據(jù)，摻任何量的磷石膏混凝土強(qiáng)度都遠(yuǎn)小于普通水泥的強(qiáng)度。對于廢棄水泥混凝土，隨著磷石膏摻量的增加，強(qiáng)度下降越明顯。

本論文和試驗(yàn)在王學(xué)兵老師的指導(dǎo)下完成。

基金項(xiàng)目：湖南文理學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：201810519042）

參考文獻(xiàn)

[1]杜海洋.談再生混泥土的研究現(xiàn)狀[J].科海故事博覽·科教創(chuàng)新，2010（4）：204