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【摘要】：针对砂、石等资源短缺问题,本文以陶瓷工业固体废弃物——废瓷砖为研究对象,将其破碎、粉磨处理成再生粗、细骨料以及磨细废瓷粉料,全组分应用于混凝土,研究废瓷砖全组分再生混凝土的配合比设计以及各组分对再生混凝土的工作性、力学性能、耐久性的影响,为废瓷砖在混凝土中的再生利用提供理论依据。本文主要研究结果如下:(1)研究了废瓷砖再生细骨料的基本物理性质及对砂浆性能的影响。废瓷砖再生细骨料呈片状、棱角分明、表面粗糙、吸水率高,细度模数3.4,属于粗砂。其颗粒形貌有利于增强骨料与水泥石的机械咬合力,提高砂浆抗折强度,并降低砂浆干缩率,但使砂浆流动性变差。以再生细骨料替代天然河砂制备再生砂浆,其28天抗折强度比普通砂浆提高45%,7天收缩率较普通砂浆减小约65%,扩展度降低31.2%。(2)研究了磨细废瓷粉的火山灰活性。随磨细废瓷粉研磨时间延长,比表面积增大,活性提高。与普通胶砂相比,掺入10%、20%、30%的磨细废瓷粉再生胶砂,28天抗压强度分别降低16.1%、29.8%、42.1%。但磨细废瓷粉掺入量为10%时,其90天抗压强度高于普通胶砂。(3)研究了废瓷砖全组分再生混凝土的配合比设计。与普通混凝土配合比设计相比,废瓷砖细骨料不利于混凝土流动性,需要增加再生混凝土的水泥浆用量提高再生混凝土工作性,降低水灰比以减少离析现象, 后提高再生细骨料比例增加混凝土粘聚性。 终确定废瓷砖再生混凝土配合比为:水泥:细骨料:粗骨料:水=1:1.16:2.41:0.48,其中粗骨料粒径比例5~10:10~20mm=2:1,高效减水剂掺量0.2%。水灰比相同的条件下,废瓷砖再生混凝土工作性和强度略低于普通混凝土,28天抗压强度降低2.33%,但符合混凝土技术规范要求。使用磨细废瓷粉替代水泥,早期水化速率较水泥和粉煤灰低,导致混凝土有效水灰比提高,导致混凝土强度降低,磨细废瓷粉以10%、20%、30%比例掺入再生混凝土,强度分别降低15.12%、23.17%、26.80%,但后期强度增长快,其理想的掺入比例有待进一步研究。(4)研究废瓷砖全组分再生混凝土的早期收缩、抗冻性、抗碳化性能。并与普通混凝土相比。结果表明,废瓷砖再生混凝土早期收缩量 大值减小54.6%,抗冻融性能降低,但符合规范中标号为D50所规定抗冻混凝土要求,碳化深度增加。掺磨细废瓷粉的再生混凝土的早期收缩 大值减小,抗冻性能下降,已不满足冻融标号D50要求,碳化深度增加。
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