低碱度生态混凝土的初步研究

新型建筑材料2003.3·40·建筑石膏与胶凝材料GypsumandCementforBuilding低碱度生态混凝土的初步研究收稿日期:2002-11-28基金项目:国家自然科学基金资助项目(50072008);江苏省教育厅自然科学基金资助项目;江苏省省属高校一级学科博士点资助项目;盐城工学院自然科学基金资助项目作者简介:奚新国,男,1970年出生,江苏大丰人,博士研究生、讲师。地址:南京市新模范马路5号南京工业大学丁家桥校区227信箱,电话:025-3587270。使用生态混凝土既能减少对地球环境的负荷(如利用粉煤灰等工业废渣),又能与自然生态系统协调共生,为人类构造舒适的环境[1]。在某些场合,如为植物提供生存场所[2—3]的混凝土,要求确保连续孔隙率达到18%～35%,pH值维持在不影响植物生长的水平,使植物根系能在其中生长繁茂。传统混凝土显然不能适应这些要求,因此,需要开发低碱度生态混凝土。本文对此进行了初步研究。1试验原料根据生态混凝土低碱度、多孔的要求,选择水泥—粉煤灰—生石灰—水系统并以铝粉发气[4]。实验采用的原料有粉煤灰、硅酸盐水泥、生石灰、铝粉、可溶油等。(1)粉煤灰:作为活性填充料加入配料中,实验时粉煤灰掺量为60%～80%,其化学成分如表1所示。(2)硅酸盐水泥:水泥水化生成的产物对多孔混凝土的早期强度有较大的贡献,生成的Ca(OH)2为碱性激发剂,有利于铝粉发气。本试验采用42.5级普通硅酸盐水泥,其初凝时间为121min,终凝时间为189min,化学成分见表1。实验时的用量为10%～20%。(3)磨细生石灰:作为碱性激发剂加入料浆中,也是铝粉发气的促进剂。要求用4900孔筛筛余小于15%,CaO含量为73.9%的磨细生石灰。实验中生石灰掺入量为10%～20%。(4)稳泡剂为可溶油,由油酸、三乙醇胺、水按照体积比1∶3∶36配制而成。2实验2.1实验方案采用正交设计按L9(34)进行试验,选取的因素和水平见表2。表中铝粉掺量以胶凝材料的总量计,胶凝材料由粉煤灰、生石灰、水泥三者组成。奚新国1,2,倪亚茹2,许仲梓2,陈建华1(1.盐城工学院材料系,江苏盐城224002;2.南京工业大学材料学院,江苏南京210009)摘要:以粉煤灰为主要原料配制了低碱度生态混凝土。通过正交试验确定了铝粉掺量以及粉煤灰、生石灰、水泥、水的配合比。在实验范围内所配制的混凝土:粉煤灰可掺量可达65%～70%;28d的pH值可达11.50以下,90d的pH值甚至可以达到9.00～10.50;孔隙率27.74%;90d的抗压强度比28d的抗压强度增加30%以上,满足生态混凝土低碱度、多孔的要求。关键词:生态混凝土;正交试验;pH值;粉煤灰中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1001-702X(2003)03-0040-03Abstract:Thelowalkalineecologicalconcreteispreparedbyusedofflyashasthemainmaterial.Aluminumpowdercontentandmixtureratioofflyash,lime,cementandwateraredeterminedbyorthogonalexperiments.Duringtesting,flyashmaybeaddedupto65%～70%,pHvalueoftheconcreteisbelow11.50in28days,andeven9.00～10.50after90days,andtheporosityoftheconcreteis27.4%;Thecompressionstrengthoftheconcretein90daysmaybeincreasedabove30%comparedwithin28days.Theneedsforlowalkalineandhighporosityoftheecologicalconcretehavebeenmet.Keywords:ecologicalconcrete,orthogonalexperiment,pHvalue,flyashNEWBUILDINGMATERIALS·41·GypsumandCementforBuilding建筑石膏与胶凝材料新型建筑材料2003.3·42·建筑石膏与胶凝材料GypsumandCementforBuilding素,随着铝粉掺量增加和水胶比的增大,混凝土孔隙率增加。(2)在不考虑强度的情况下,8号试验(铝粉掺量0.12%,水胶比0.60,水泥掺量10%,生石灰掺量15%,粉煤灰掺量75%),混凝土的孔隙率可以达到27.74%,90d的pH值仅为8.92,满足低碱度、高孔隙率生态混凝土的要求。(3)如果将试制的