废玻璃粉混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

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废玻璃是我国废弃的一种固体垃圾资源,其数量极大,且回收率较低。而废玻璃粉具有火山灰活性、吸水率极低、耐久性高、流动性好等适合配制混凝土的优点,将其用于混凝土中是一种有效回收和利用废玻璃的处理方法。目前,废玻璃应用于混凝土研究主要的内容:废玻璃渣取代部分骨料,研究混凝土的碱骨料反应、力学性能、耐高温性能以及和易性等;废玻璃粉作为矿物掺合料部分取代水泥,研究水泥的水化过程、废玻璃粉的火山灰活性以及混凝土的抗冻性能、抗碳化性能、干缩性能以及抗酸侵蚀性能。然而,关于废玻璃粉混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究还比较少。硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性损伤中极为复杂且危害性最大的一种破坏形式,特别是对公路、桥梁、隧道、大坝等重大混凝土工程的基础存在严重的危害。因此改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能已成为目前研究的重点课题。  本文采用质量分数为5%的硫酸钠溶液连续浸泡的试验方法,以水胶比分别为0.54和0.41的混凝土为研究对象;通过质量损失率、抗压强度变化率和劈裂抗拉强度等指标研究了废玻璃粉掺量分别为10%、20%和30%时混凝土的宏观力学性能随侵蚀龄期的变化规律,并与粉煤灰混凝土和煤矸石粉混凝土进行了比较;还通过扫描电镜和X射线衍射分析对废玻璃粉混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的损坏机理进行了进一步的研究。试验的主要结论如下:  1)废玻璃粉掺入混凝土中,可以明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;降低水胶比也明显有利于改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。  2)水胶比分别为0.54和0.41的废玻璃粉混凝土试件的质量损失率均在浸泡10至14个月期间出现最小值,浸泡至22个月时,所有废玻璃粉混凝土试件的质量损失率均小于1%。  3)浸泡22个月后,标准组试件 PC30的抗压强度下降率为78.39%,废玻璃粉混凝土试件PC30B10、PC30B20和PC30B30的抗压强度增加率分别为39.31%、40.9%和40.2%。标准组试件PC40的抗压强度下降率为9.82%,废玻璃粉试件 PC40B10、PC40B20和PC40B30的抗压强度增加率分别为54.13%、54.12%和65.36%。  4)水胶比为0.54,掺量分别10%、20%和30%时,废玻璃粉混凝土试件不同浸泡龄期的劈裂抗拉强度均明显高于粉煤灰和煤矸石粉混凝土试件;煤矸石粉混凝土试件的劈裂抗拉强度浸泡10个月之前均明显低于粉煤灰混凝土试件,浸泡10个月以后均明显高于粉煤灰混凝土试件。在掺量为20%时,各混凝土试件后期的劈裂抗拉强度均最高。
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