掺磷渣粉与粉煤灰碾压混凝土性能研究
张建峰,杨华全,王迎春,董维佳
(长江水利委员会长江科学院,水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心,湖北武汉430010)
摘要: 对掺磷渣粉和粉煤灰碾压混凝土进行了试验,对掺磷渣粉碾压混凝土的水化机理进行了分析。结果表明:与掺粉煤灰碾压混凝
土相比,掺磷渣粉碾压混凝土具有早期强度低后期强度高、极限拉伸值高和线膨胀系数小等特点;对比掺粉煤灰碾压混凝土,掺磷渣碾压
混凝土的早期抗裂能力较低,但随着龄期的增长,其后期的抗裂能力明显比掺粉煤灰碾压混凝土的抗裂能力高。最后对磷渣粉的水化机理
进行了分析。
关键词: 磷渣粉;粉煤灰;碾压混凝土;性能;机理分析
中图分类号: TU528.041 文献标志码: A 文章编号: l002—3550(2010)06—0074—03
Study 011 properties of RCC with phosphorous slag and fly ash
ZHJ~VGJja力一feng.YANGHua·quan,WANGYing·chun,DONGWei-jia
(Yangtze River Scientific Research Institute,Research Center ofWater Engineering Safety and
DisasterPreventionofMinistry ofWaterResources,Wuhan430010,China)
Abstract: TheRCCwithphosphorous slagan dflyashistested,the results showsthat,comparedwithRCC addedflyash,theRCC wjm phospho—
rous slaghadlow early strengthandhighlauer sgength,whiletheultimatetensilewashi【gh andthelinearexpansion coeficientwas smal1.Contrasted
to RCC with fly ash,the early crack resistance ofRCC with phosphorous slag is comparatively low,but with the age increasing,the late crack resistance
is significantly higher than the crack resistance ofRCC with fly ash.Finally,the hydration mechanism ofphosphorous slag is analyzed.
Key words: phosphorous slag;fly ash;RCC;property;mechanism analysis
磷渣是黄磷生产过程中排放的一种工业废弃物,其主要化学
成分是CaO和Si0 每生产l t黄磷就会排出8~10t磷渣。目前,
我国磷渣的排放量较大,以我国现有黄磷生产能力计,磷渣的年排
放量达到500万t以上,并且逐年递增[1J。不仅占用大量土地,而且
污染环境。但磷渣粉作为掺合料掺入混凝土后,可提高混凝土的抗
拉强度和极限拉伸值,大幅度降低水化热,收缩小,耐久.胜提高,抗
渗性好,后期强度增进率高等特点。而我国西南地区磷矿资源
丰富,粉煤灰相对短缺,因此在粉煤灰日益紧缺的形势下,研究磷
渣粉和粉煤灰对混凝土基本性能及其抗裂性能的影响,对于进
一步加深对磷渣粉基本性能的了解具有重要意义,可以为磷渣替
代部分粉煤灰用于水工混凝土提供一定的技术支持。
1 试验原材料及混凝土配合比
1.I 原材料
水泥:采用峨胜42.5级中热水泥,其化学成分见表1。
粉煤灰:采用曲靖方圆环保建材有限公司II级粉煤灰,密度
表1 水泥化学成分 %
为2 310 kg/m3,比表面积为401 m2/kg,其化学成分见表2。
表2 粉煤灰化学成分 %
原材料品种CaO SiO2 A12O3 Fe2o3 MgO SO3 K2o Na20 P20,Loss
曲靖粉煤灰3.24 52.56 24.21 9.51 1.16 0.37 1.00 O.27 — 3.51
磷渣粉:采用川投电冶公司磨细磷渣粉,密度为2880kg/m3,
比表面积为358 m g,其化学成分见表3。
表3 磷渣粉化学成分 %
原材料品种CaO Si02 AI2O3 Fe203 MgO SO3 K20 Na20 P2o5 Loss
磷渣粉 49.84 39.62 2.86 O.47 2.69 0.69 0.56 0.30 3.31 0.71
骨料:采用玄武岩人工砂石骨料。砂的密度为2 900 kg/m3,
细度模数为2.94,石粉含量9.8%;粗骨料的密度2 960kg/m ,吸
水率为0.63%。
1.2 混凝土配合比
试验混凝土配合比如表4所示。
2 试验结果与分析
2.1 力学性能
混凝土的抗拉强度是评价混凝土性能最直观的指标,混凝
土的抗拉强度主要由水泥浆的抗拉能力及水泥浆与骨料的胶结
能力组成。混凝土的极限拉伸随轴心抗拉强度的提高而线性地
增大,也随水泥浆体积的增大而增大,其试验结果如表5所示。
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