废玻璃粉混凝土抗冻性能研究

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冻融破坏是混凝土破坏的最主要因素之一。我国地域辽阔,有相当大的部分属于严寒区,致使不少水利、交通、道路和桥梁工程发生冻融破坏。尤其在华北严寒地区兴建的水工混凝土建筑物,几乎全部的工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏,严重降低了建筑物的使用和安全性能。研究废废玻璃粉混凝土抗冻性能,确定适宜的平均粒径和掺量,对废玻璃粉混凝土的实际工程应用具有重要意义。  用球磨试验机将洗净晾干的废玻璃分别碾磨15min、20min、30min,制得平均粒径为21.17um、15.67um、13.33um的三种废玻璃粉,研究废玻璃粉不同掺量和不同平均粒径对混凝土抗冻性能的影响。通过快冻法测得混凝土质量损失率和相对动弹性模量,评价混凝土的抗冻性能;并运用压汞法,从孔隙率、最可几孔径、分形维数等参数分析混凝土的孔隙特征;同时,测取了混凝土抗拉强度的变化情况。试验内容与成果如下:  1、通过压汞试验,研究了掺量为10%、20%、30%的废玻璃粉混凝土孔隙结构,分析了混凝土总孔隙率、有害孔孔隙率、最可几孔径、分形维数等特征参数。得出了掺量为10%时,废玻璃粉对混凝土孔隙结构的改善效果最好,混凝土的孔隙特性更有利于抵抗冻融破坏。同时,测得此掺量的废玻璃粉混凝土劈裂抗拉强度高于其它掺量的废玻璃粉混凝土。  2、通过压汞试验,研究了平均粒径为21.17um、15.67um、13.33um的废玻璃粉混凝土孔隙结构,分析了混凝土总孔隙率、有害孔孔隙率、最可几孔径、分形维数等特征参数。得出了平均粒径为21.17um废玻璃粉对混凝土孔隙结构的改善效果较好,且利于成本控制。同时,测得不同平均粒径的废玻璃粉混凝土之间劈裂抗拉强度相差不大。  3、通过快冻法试验,研究了废玻璃粉掺量对混凝土抗冻性能的影响,得出掺量为10%的废玻璃粉混凝土和普通混凝土的抗冻性能可达到F30,其它掺量的废玻璃粉混凝土抗冻性能都低于F30。  4、通过快动法试验,得知废玻璃粉平均粒径的改变对混凝土抗冻性能影响不大;抗冻等级均低于普通混凝土。  5、通过对比试验,研究了废玻璃粉混凝土、粉煤灰混凝土和矿粉混凝土的抗冻性能。发现废玻璃粉混凝土和粉煤灰混凝土拥有相似的抗冻性能,但比普通混凝土抗冻性能低;矿粉混凝土的抗冻性能明显高于普通混凝土。  6、在相同条件下,混凝土抗冻性能大小依次为:  矿粉混凝土>普通混凝土>废玻璃粉混凝土≈粉煤灰混凝土。
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