疏浚土免烧法制备粗骨料及其性能研究

以太湖疏浚土为原料,采用免烧法工艺制备小粒径(<12mm)免烧裹壳骨料(WSLAs)。在WSLAs的基础上,通过黏结、裹壳工艺制备免烧粗骨料(UCLAs)。以20～25mm UCLAs为研究对象,探究了WSLAs级配对UCLAs密度、粒径分布、颗粒强度的影响。依据GB/T 14685-2011对UCLAs的堆积密度、吸水率、筒压强度、压碎值、抗冻性、耐盐性等性能进行测试,并与天然粗骨料(NCAs)做性能对比。结果表明,WSLAs的最优级配为:1～3mm 10%、3～5mm 25%、5～8mm 50%、8～12mm 15%。在该WSLAs级配下制备高性能UCLAs的密度、颗粒强度分别为1.644g/cm3、2.75MPa。同时,UCLAs内部结构稳定、壳层结构密实,使得其吸水率仅为1.89%,从而表现出与NCAs相当的耐久性能,二者经25次抗冻融循环、25d盐溶液侵蚀均无质量损失。UCLAs的压碎值为18.6%,与NCAs的压碎值9.5%相比较高,但符合GB/T 14685-2011对Ⅱ类粗骨料的要求,可应用于建筑混凝土中起骨架支撑作用。

疏浚土免烧裹壳骨料在混凝土中的应用

以太湖疏浚土为原料,制备免烧裹壳骨料(WSLAs),并用WSLAs替代碎石骨料(CSAs)制备了免烧裹壳骨料混凝土试件(WSLAS)和碎石混凝土试件(CSAS)。采用正交法探究了水灰比、砂率、骨料体积分数、骨料级配、WSLAs取代率对混凝土试件抗压强度以及耐久性能的影响。并借助于扫描电镜分析了WSLAS、CSAS界面过渡区(ITZ)的微观形貌。结果表明当WSLAs的取代率为100%时,制备的WSLAS抗压强度为20.7 MPa,符合C20级混凝土的标准。WSLAS经25次冻融循环、25 d硫酸盐干湿循环的抗压强度损失率分别为8.31%、9.28%,符合D25(<25%)、KS15(<25%)的等级标准。WSLAs在混凝土试件中分布均匀,且因WSLAs的“吸放水”特性促进了水化反应,使得WSLAs与水泥石的结合力较CSAs与水泥石的结合力更强。