淺談陶瓷拋光磚廢漿對混凝土性能的影響

謝浩　　潘啟財（佛山市匯江混凝土有限公司）

淺談陶瓷拋光磚廢漿對混凝土性能的影響

謝浩潘啟財
（佛山市匯江混凝土有限公司）

本文研究了以陶瓷拋光磚廢漿取代部分礦物摻合料，對比相應混凝土的性能，外加劑摻量變化，分析陶瓷拋光磚廢漿取代部分礦物摻合料應用于實際的混凝土中的可行性。

陶瓷；拋光磚；廢漿；摻合料

1　前言

隨著社會經濟及陶瓷業的快速發展，陶瓷工業廢料日益增多，不僅對城市環境造成巨大壓力，而且限制了城市經濟的發展及陶瓷工業的可持續發展［1］。

在2007年的佛山環境統計中，陶瓷行業“貢獻”了大部分的工業粉塵、二氧化硫、氮氧化合物和工業廢氣排放量。2008年4月，佛山連續出臺三個文件進行行業整治，截止2010年底，僅剩60余家企業還保有生產線。即便如此，佛山市禪城區周邊陶瓷企業每年也能產生500萬噸左右的陶瓷拋光磚廢渣廢漿水，嚴重污染了佛山南莊周邊的所有河流河道。

蘇達根、王功勛、鐘小敏等人采用Χ射線衍射分析玻璃相含量及硅、鋁離子的溶出量分析等研究了工業廢渣陶瓷拋光磚粉的組成和火山灰活性。有研究表明陶瓷粉的火山灰活性甚至高于粉煤灰［2、3］，但是陶瓷拋光磚粉中氯離子含量在0.011～0.203%范圍內波動，其氯含量主要來自于拋光磨頭和絮凝劑，而且有些拋光磚粉中還含有一些有機樹脂材料，這些都給拋光磚粉作為混凝土的摻合料的應用帶來困難。本論文試驗針對兩種不同的陶瓷拋光磚廢漿進行設計，應用于C45、C60對其在混凝土中的摻量進行試驗，對比其外加劑摻量的變化，分析陶瓷拋光磚廢漿取代部分礦物摻合料應用于實際的混凝土中的可行性。

2　試驗

2.1 試驗原材料

⑴水泥。采用華潤水泥PⅡ42.5R，其化學成分及物理性能見表1。

表1　P.Ⅱ42.5水泥的物理性能

⑵粉煤灰。采用橋贏Ⅱ級粉煤灰，其部分性能指標如表2所示，其性能滿足規范要求。

表2　粉煤灰的性能指標

⑶礦粉。采用S95粒化高爐礦渣粉（簡稱S95礦粉），其性能指標如表3所示。

表3　礦粉S95性能指標

⑷粗骨料。采用5～25mm連續級配碎石，壓碎值7，含泥量0.3%。

⑸細骨料。河砂采用北江中砂，細度模數為2.4。河砂的物理性能如表4所示。

⑹陶瓷拋光磚廢漿：后簡稱漿料A，白色，固含量為81%（加入絮凝劑，除去大部分的水）；漿料B，黑色，固含量為78%（加入絮凝劑，除去大部分的水）。陶瓷拋光磚廢料微粉（后簡稱：陶瓷粉）。其物理性能指標如表5所示。

表4　河砂的物理性能指標

表5　陶瓷漿料及陶瓷粉的物理性能指標

⑺水：采用廠所用的自來水。

⑻減水劑，科之杰新材料集團有限公司生產的聚羧酸類減水劑，固含量19.6%。

2.2 試驗配合比

設計配合比采用陶瓷漿料A、漿料B和陶瓷微粉取代粉煤灰，取代率分別為0%、50%、100%，其基本的試驗配合比見表6、表7。按照表6、表7的試驗配合比設計，對混凝土拌合物性能、混凝土強度及混凝土電通量進行了測試，檢測結果見表8、表9。

具體的試驗抗壓強度對比圖如圖1所示。

從試驗數據看，漿料可以應用于實際的混凝土中，并且可以取代部分的礦物摻合料，具有很好的發展前景。而且無論是白色漿料A還是黑色漿料B，應用于混凝土中，在保證相同工作性的情況下，能夠降低外加劑的摻量。從另外一方面也反映出，需水比：陶瓷粉＞粉煤灰＞硅漿，且加入漿料后的混凝土，其整體的作用效果優于陶瓷粉，對混凝土的坍落度損失的影響較小。但是加入漿料后，混凝土的料較黏（在試驗過程中，有點粘鐵鍬）。特別地，應用于高標號時，此現象尤為明顯。

表6　C45混凝土配合比

從強度方面著手考慮，無論是白色漿料A還是黑色漿料B，加入漿料后的抗壓強度要略微低一點，而摻入陶瓷粉后的混凝土的抗壓強度要高一些。對比如下：抗壓強度的影響，摻入陶瓷粉的混凝土＞摻入粉煤灰的混凝土＞摻入漿料的混凝土。

表7　C60混凝土配合比

表8　C45混凝土配合比試驗數據

表9　C60混凝土配合比試驗數據

圖1　混凝土抗壓強度對比圖

從耐久性方面考慮，摻入漿料后的混凝土能改善混凝土的耐久性。從表8、表9中可以看出，對比C45的三組試件：①SP01、SP02、SP03；②SP04、SP05、SP06，③SP07、SP08、SP09，隨著漿料摻量的增加，電通量越來越小。SP01＞SP02＞SP03；SP04＞SP05＞SP06；SP07＞SP08＞SP09。同樣的，對比C60的三組試件：④SP10、SP11、SP12，⑤SP13、SP14、SP15，⑥SP16、SP17、SP18，隨著漿料摻量的增加，電通量越來越小。SP10＞SP11＞SP12；SP13＞SP14＞SP15；SP16＞SP17＞SP18。

3　結論

⑴陶瓷拋光磚廢漿可以應用于實際的混凝土中，并且可以取代部分的礦物摻合料，具有很好的發展情景。在保證相同工作性能的情況下，摻入陶瓷拋光磚廢漿的混凝土使用的外加劑摻量要略低。

⑵從對抗壓強度的影響著手考慮，摻入陶瓷粉的混凝土的抗壓強度最大，其次是摻入粉煤灰的混凝土。摻入陶瓷拋光磚廢漿的混凝土，其抗壓強度要略微低一點。

⑶從耐久性方面考慮，摻入陶瓷拋光磚廢漿后的混凝土能改善混凝土的耐久性。

［1］侯來廣，曾令可.陶瓷廢料的綜合利用現狀［J］.中國陶瓷工業，2005，12（4）：41-44

［2］王功勛.陶瓷拋光磚粉作輔助膠凝材料的火山灰性［J］.硅酸鹽學報，2010，38（7）：1229-1234.

［3］王功勛，蘇達根，趙一翔.陶瓷拋光磚粉制備蒸壓硅酸鹽制品［J］.華南理工大學學報：自然科學版，2008，36（7）：124-127.