废玻璃钢在固废免烧陶粒及其混凝土中的应用

作     者：赵文豪 

作者单位：北方工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程海丽;杨飞华

授予年度：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：废玻璃钢 全固废免烧陶粒 废玻璃钢陶粒混凝土 

摘      要：随着风电行业大力发展,大批的风电叶片达到设计使用寿命,风电叶片开始退役报废,预计到2030年将产生7.1万吨叶片等废料,到2050年全球预计将产生4500万吨的风电叶片废弃物,而风电叶片主要材料为玻璃钢,因此,废玻璃钢的再生利用成为亟待解决的问题。本文将废玻璃钢应用于全固废免烧陶粒及其混凝土中,主要研究内容和结果如下: （1）将废玻璃钢筛分处理为原状玻璃钢、再生玻璃纤维、再生树脂粉末三种类型,研究三种类型的废玻璃钢掺加方式和掺量对全固废免烧陶粒胶凝体系的影响。结果表明:内掺原状玻璃钢、内掺再生玻璃纤维、外掺再生树脂粉末时胶凝体系性能较好,其中内掺原状玻璃钢15%时综合性能最好,抗压强度为36.5MPa,略有下降,但抗折强度达到9.4MPa,提高了4%;折压比提高了17%;微观分析表明:废玻璃钢的掺入在胶凝体系中并未生成新的物相。 （2）将原状玻璃钢内掺、再生玻璃纤维内掺、再生树脂粉末外掺至全固废免烧陶粒中,研究三种类型废玻璃钢掺量对全固废免烧陶粒性能的影响。结果表明,掺加15%原状玻璃钢的固废免烧陶粒综合性能较优,其28d筒压强度达10.5MPa,堆积密度为893kg/m,1h吸水率为7.6%,降低了57%,性能优于规范中筒压强度6.5MPa的要求;微观分析表明:废玻璃钢的掺入,虽然并未生成新物相,但废玻璃钢中的树脂和短纤维具有填充陶粒内部孔隙,提高的密实度作用,从而优化其性能。 （3）将原状玻璃钢、再生玻璃纤维、再生树脂粉末分别外掺入以废玻璃钢全固废陶粒为粗骨料的混凝土中,研究其工作性、力学性能及耐久性能的变化。结果表明,废玻璃钢的掺量过多会降低废玻璃陶粒混凝土的工作性;掺加20%原状玻璃钢时,废玻璃陶粒轻混凝土的力学性能最优,28d抗压强度达到51.6MPa,提高率为12.4%;劈拉强度为4.83MPa,提高率17.2%;拉压比为9.3%,提高率为4.5%;掺加20%原状玻璃钢时,抗冻性、抗碳化性及抗氯离子渗透性也达到最优。