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搅拌站生产“三废”的利用及其对混凝土性能的影响

搅拌站生产“三废”的利用及其对混凝土性能的影响

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作者：欧阳孟学西安建筑科技大学

学位级别：硕士

预拌混凝土是国内土木工程中最重要、用量最大的半成品建筑材料,其生产过程中会产生大量的废弃物。搅拌站生产废弃物中的“三废”是指混凝土生产过程中所产生的废浆水、废渣及废弃混凝土。由于它们的产生量较大,造成了巨大的成本浪费,... 详细信息

预拌混凝土是国内土木工程中最重要、用量最大的半成品建筑材料,其生产过程中会产生大量的废弃物。搅拌站生产废弃物中的“三废”是指混凝土生产过程中所产生的废浆水、废渣及废弃混凝土。由于它们的产生量较大,造成了巨大的成本浪费,且填埋处理固体废弃物时侵占土地资源,对生态环境构成严重威胁。本论文通过调查西安某商品混凝土搅拌站“三废”的产生及利用情况,采用搅拌站沉淀池内的废浆水、废渣及废弃混凝土块为原材料,经适当工艺处理后得到不同浓度废浆水、废渣粉及再生粗骨料。通过性能指标试验、胶砂流动度试验、混凝土抗压强度及耐久性试验,探讨了不同掺量下废浆水、废渣粉及再生粗骨料对不同强度等级混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能的影响。本文的主要研究结果为:(1)废浆水应用对混凝土工作性能与力学性能的影响:用浓度分别为1%、2%、3%的废浆水取代拌合用水时,同一浓度下,取代量分别为:20%、40%、60%、80%、100%时,对水泥胶砂的抗压强度和抗折强度的影响不明显。1%浓度废浆水对于各强度等级混凝土还有一定的促进强度增长的作用。(2)废渣应用对水泥胶砂、混凝土工作性能与力学性能的影响:将废渣粉分别以5%、10%、15%的比例取代水泥,水泥胶砂3d、7d、28d活性指数均随废渣粉取代量的增加而降低;将废渣粉分别以20%、40%、60%、80%、100%的比例取代粉煤灰,随着废渣粉掺量的增加,混凝土抗压强度整体呈现降低趋势,但掺量低于80%时,强度均能满足使用要求。随着废渣粉取代量增加,混凝土减水剂掺量逐渐提高,且废渣粉取代量超过40%时,混凝土和易性较差,混凝土综合成本高,经济性较差。(3)废弃混凝土应用对混凝土工作性能、力学性能及耐久性能的影响:采用破碎试块所得的再生骨料分别以20%、40%、60%、80%、100%的比例取代卵石,随再生骨料取代量的增加,混凝土和易性变差,混凝土抗压强度呈现出先增大后降低的变化趋势。当再生骨料取代量超过80%时,混凝土工作性较差。(4)废弃混凝土应用对混凝土耐久性能的影响:再生骨料分别以20%、40%、60%、80%、100%的比例取代卵石时,随着再生骨料取代量的提高,C30强度等级的混凝土均可满足抗渗等级P6要求,28d电通量值逐渐增大。再生骨料取代量为100%时,混凝土仍具有较好抗氯离子渗透性能;随再生骨料取代量的增加,混凝土早期收缩率逐渐增大,且各组混凝土早期收缩率均随时间的增长呈现出先增大后降低的变化趋势,但到后期会趋于稳定。(5)混凝土“三废”回收应用范围。综合混凝土工作性能、力学性能与经济性,1%浓度废浆水可直接应用于C1560混凝土生产,确定废渣粉最佳取代量范围为200%;C20混凝土再生粗骨料替代率最佳范围为60%00%,C30混凝土再生粗骨料最佳替代率为60%。

关键词：混凝土生产废弃物再生混凝土力学性能耐久性能回收利用

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