废弃阴极射线管玻璃在混凝土中的应用研究

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发布时间：2021-09-11

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废弃阴极射线管玻璃在混凝土中的应用研究
栗建新，石建军，刘华良，刘权
(南华大学城市建设学院，衡阳421001)
摘要：从废CRT玻璃的掺量和粒径、矿物掺合料等几个方面研究了其对混凝土的工作性能、力学性能、耐久
性、金属铅浸出值的大小和防辐射性能的影响，分析了CRT废玻璃作为骨料在混凝土发展过程中存在的问题，提出
了将CRT废玻璃磨细代替一部分骨料，并掺加相应的重骨料应用于自密实混凝土中的思路。
关键词：废弃阴极射线管玻璃；掺量；性能；影响因素
Abstract：The effects of amount and particle size of recycled CRT glass，mineral admixtures on concrete properties of
working capability，mechanical，durability and leachable content of lead，radiation-proof are studied．The current problems
and research gasps are analyzed．Utilizing recycled CRT glass as aggregates and with the addition of heavy aggregates in
the self-compact concrete is proposed for the development of thecathode ray tube concrete．
Key words：Cathode ray tubes glass；Properties；Effect；Development trend
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)05—80—04
1 研究背景及意义
随着经济的高速发展，显示器产品的需求量日
益扩大且更新换代速度加快，导致大量阴极射线管
(Cathode ray tube，CRT)进入报废阶段。2007年美
国报废的CRT电脑显示器占电脑相关设备总质量
40％，报废电视机中CRT类产品比例超过95％_l1。据
统计，我国2003年电视机社会保有量达4亿台，电
脑近2000万台，每年报废量超过600万台，且逐年
递增。废阴极射线管的屏玻璃中含有5％～12％的
BaO和6％一10％的SrO等重金属氧化物，锥玻璃中
含有19％～35％的重金属氧化物PbO，属危险固体
废弃物，必须妥善处理[21。直接填埋会使铅镉等重金
属污染土壤和水体。同时，动植物通过水体吸收各
种重金属，随食物链逐渐累积富集，最终进入人体
从而严重危害人群健康。因此，废弃CRT玻璃的再
生资源化处理成为一个亟待解决的问题。
CRT废玻璃是玻璃的一种。由表1可以发现，
CRT废玻璃是一种标准的PbO—SiO 体，含有大量
的硅和钙，与普通玻璃、粉煤灰和水泥的组成比较
相似，还含有一定量的铅、钡。由于含有铅、钡的玻
璃比普通玻璃、普通混凝土具有对射线更好的屏
蔽效果l3-4]。潘智生l 5l等人在此基础上率先提出了使
用磨细废CRT玻璃代替现在广泛使用的重骨料制
备防辐射混凝土的新思路。防辐射混凝土由于采用
密度大的矿物材料作集料，重混凝土易离析。易开
裂，密实性差，工作性能和施工性能差，大量耗费有
基金项目：湖南省自然科学基金项目(14JJ2O83)。
一80一
限的矿产资源，且采用重混凝土方法制备防辐射混
凝土会加大建筑物自重，还会给建筑物抗震性能带
来不利影响阎。将磨细废CRT玻璃代替重骨料制备
防辐射混凝土能有效减轻重量，改善其性能。
表I 几种材料的化学成分
2 废CRT玻璃作为骨料在混凝土中的应用
废CRT玻璃中含有大量的铅、钡，使其不仅具
有比普通混凝土更高的防辐射性能，也更容易产生
铅的浸出。目前，国内外关于废CRT玻璃在混凝土
中的应用主要是将磨细的废CRT玻璃作为细骨料
或粒径为5—10ram的粗骨料应用于砂浆、重混凝土、
自密实混凝土、聚合物混凝土中，并研究废CRT玻
璃的掺量、粒径和矿物掺合料对它们性能的影响。
由于废CRT’玻璃的特殊性，其应用于混凝土和砂浆
主要进行三个方面的研究：①工作性能、力学性能
和耐久性；②防辐射性能；③金属铅浸出值的大小。
2．1 工作性能、力学性能和耐久性能
2．1．1 工作性能和力学性能