粉煤灰炻質(zhì)路緣石的研制

遼寧省輕工科學(xué)研究院有限公司 遼寧 沈陽 110036

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,公路交通建設(shè)也迅速發(fā)展,路緣石做為公路建設(shè)的重要組成部分,其需求量也日漸增多。目前使用的路緣石多為青石路緣石和水泥混凝土路緣石。以建筑炻瓷作為公路兩邊的路緣石將具有很多優(yōu)異的性能,炻瓷具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)及導(dǎo)熱系數(shù)低等特點,且炻瓷對原料的要求低,可采用粉煤灰等廢棄物為原料[1],不僅制品的價格低廉,而且粉煤灰的大量使用,可以減少污染,改善生態(tài)環(huán)境,社會環(huán)境效益顯著。本文主要以粉煤灰為主要原料制備炻瓷質(zhì)路緣石。

1 試驗

1.1 原料 粉煤灰：灰黑色粉狀料,無黏結(jié)性,脊性材料,產(chǎn)自沈陽市皇姑熱電廠。

朔縣土：土黃色,粉料,塑性好,黏結(jié)性強(qiáng)。

長石：黃白色,塊狀料,起助熔作用。

硅石粉：粉狀料。

1.2 坯料及坯料配方 坯料配方見表2。

表1 坯體的配方（%）

坯式如下：

1.3 坯體制備 將各原料過60目篩,按表2坯體的配方,計算并稱量各原料,然后放入臥式球磨機(jī)中球磨10小時,制備成料漿。其中,料：球：水比為1：2：0.8,大球：中球：小球比為2：5：3。將所得的料漿過100目篩,在石膏模具中澆注成型,制成坯體；并坯體放入烘箱中在100±5℃下干燥1小時。

在注漿成型中,料漿的流動性對坯體的成型性能影響很大。由于泥漿的結(jié)構(gòu)的特點,在相同含水量時,不同的電解質(zhì)會使其流動性有很大差異。因為當(dāng)加入適量電解質(zhì)時,泥漿中粒子邊緣的正電荷數(shù)量較少,邊緣的正電荷被全部中和或改變性質(zhì),有可能使顆粒表面全帶負(fù)電荷,此時顆粒相互排斥,框架結(jié)構(gòu)中的水被釋放,泥漿的流動性能會大大增加。本試驗中,在球磨時加入碳酸鈉和水玻璃為電解質(zhì),以調(diào)節(jié)料漿的流動性能。

具體工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

1.4 燒成 將干燥后的坯體放入在箱式電阻爐中燒制成炻質(zhì)路緣石樣品,升溫速率為5℃/min,燒成溫度為1200℃,保溫10min,燒成曲線見圖2。

1.5 性能測試

1.5.1 工藝性能測試 采用“無機(jī)非金屬材料實驗”中的方法測定樣品的吸水率、干燥收縮、燒成收縮,用萬能材料試驗機(jī)測試試樣的抗折強(qiáng)度和坯體的干燥強(qiáng)度。

1.5.2 抗鹽凍性能測試 先將試樣在濃度為4%的鹽水中浸泡2小時；然后將試樣在－15～－20℃冰箱中凍16小時；取出試樣后在放入4%鹽水中浸泡2小時；最后在50～60℃烘箱中烘干4小時,如此為一個循環(huán),共做25次循環(huán)后,測試其質(zhì)量損失和強(qiáng)度損失。

圖2 燒成制度

2 實驗結(jié)果

通過上述試驗制備出的炻質(zhì)路緣石試樣外表致密,坯體呈紅棕色,無黑色夾心,質(zhì)地細(xì)膩,試樣尺寸為100×20×10mm。其主要性能參數(shù)見表2、表3。

表2 坯料工藝性能

表3 ND25次鹽凍性能測試結(jié)果

3 結(jié)論

由上述測試結(jié)果可知,采用粉煤灰為主要原料制備的炻瓷質(zhì)路緣石,粉煤灰摻入量近50%,所得試樣的各項性能指標(biāo)均可達(dá)到普通路緣石的標(biāo)準(zhǔn)[2],且其強(qiáng)度和抗鹽凍性能與普通的水泥混凝土路緣石相比,性能較佳。用這種方法制備路緣石是可行的。