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煤矸石陶粒轻集料混凝土体积稳定性研究

刘骎  
【摘要】:煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,约占全国工业废渣排放量的1/4,并且每年仍在大量增加。长期堆存的煤矸石不仅侵占了大量土地,还对矿区周边环境造成严重的污染和破坏。而利用煤矸石制取的陶粒为骨料配制轻集料混凝土,不仅能大量利用煤矸石,提高煤矸石综合利用率,还能大量减少土木工程对天然集料的消耗,对实现煤矸石资源化大宗利用和绿色建材发展都具有重要意义。尤其是随着我国城镇化进程中资源环境约束的日趋强化,开发绿色节能建筑的需求日益迫切,轻质、高强、隔热、保温的轻集料混凝土将具有十分广阔的应用前景。然而由于轻集料混凝土中陶粒弹性模量低,水泥用量高,导致其收缩变形加大,当其受到限制时就容易发生开裂,十分不利于轻集料混凝土结构的耐久性。因此本文针对煤矸石陶粒轻集料混凝土的体积稳定性,研究了不同减缩措施对其收缩变形的抑制作用和力学性能的影响,论文研究有利于推动煤矸石陶粒轻集料混凝土的工程应用。本文从本质上降低轻集料混凝土收缩的角度出发,以当地煤矸石陶粒为骨料配制出工作性能良好、强度等级为LC30的轻集料混凝土,并在此基础上结合轻集料混凝土的结构特点,研究了煤矸石陶粒吸释水特性、减缩剂物理性质及预湿煤矸石陶粒内养护、减缩剂对轻集料混凝土体积稳定性和强度的影响,以及为充分发挥两种减缩措施的优势,对两者复合应用时的影响进行了研究。研究结果表明,采用本地煤矸石陶粒可以配制满足结构强度要求的煤矸石陶粒轻集料混凝土;对于干燥收缩的抑制作用,减缩剂的效果显著,内养护相对差些,但其与减缩剂复合使用时效果比单掺减缩剂时更明显;减缩剂的掺入对轻集料混凝土各龄期强度的发展有不利影响,而内养护有助于长期强度的增长,当其与减缩剂复合使用时可有效补偿减缩剂造成的强度损失。


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