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温度对加气混凝土砌块性能的影响

2015-10-26

商洛学院学报 2015年4期
关键词:商洛砌块抗折

孙 楠

(商洛学院化学工程与现代材料学院/陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕西商洛726000)

温度对加气混凝土砌块性能的影响

孙 楠

(商洛学院化学工程与现代材料学院/陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,陕西商洛726000)

研究温度对制备的加气混凝土砌块的力学性能和导热性能的影响,以金尾矿为试验原料,制备了加气混凝土砌块。经过研究表明,当水温度为65℃,料浆温度为47℃时,养护28 d制备出的加气混凝土抗压强度为4.12 MPa,抗折强度为1.22 MPa,导热系数为0.106 w·m-1·k-1,具有良好的力学性能和导热性能。

温度;抗折强度;抗压强度;导热系数

加气混凝土砌块又叫加气块,加气混凝泥土,加气混凝土[1-3]。单位体积的加气混凝土砌砖由3/5的气孔和2/5的固体材料组成[4-5],在节约材料、节约能源和环境保护方面具有相当不可取代的优势。俄罗斯克里沃罗格铁矿[6-7]将尾矿大于14 mm矿渣作为制作混凝土砌块的骨料,用于生产粘土-硅酸盐渣砖等。我国每年矿产资源的开发所产生的尾矿数以亿万吨,而综合利用率不到10%[8-12]。虽然我国尾矿综合利用工作起步较晚,但近年来由于国家对尾矿综合开发利用的大

力支持,所以尾矿的综合利用和开发也发展迅速,在积极借鉴国外成功经验的基础上,开发利用尾矿研究并取得了较大的成绩。本文利用商洛某金尾矿制备不同水温下的加气混凝土砌块并研究其各项性能,这对今后利用商洛尾矿制备加气混凝土砌块有一定的指导意义。

1 试验材料与方法

1.1 试验原料

金尾矿:采用商洛某金矿厂已经提取过金的金矿剩余的金尾矿,化学成分如表1所示。

表1 金尾矿的化学成分

水泥:采用商洛某水泥厂生产出来的PC325复合硅酸盐水泥。

石灰:采用石灰窑生产出来的块状石灰,氧化钙的有效含量为65%以上。

石膏:化学成分主要是CaSO4。

铝粉:采用铝元素的有效含量为不低于58%的铝粉作为发泡剂。

1.2 试验仪器

分别采用DKZ-5000型电动抗折试验机测试试样的抗折强度,用微机控制电子万能试验机WDW-50测试试样的抗压强度;采用DRH-III全自动双平板导热系数测定仪测试试样的导热系数。

1.3 试验方法

本试验研究的是温度对加气混凝土砌块的性能影响,所以在试验成分中金尾矿、水泥、石灰、水等的添加量保持不变,温度依次增加。采用浇注成型工艺,制备不同温度下的加气混凝土砌块,并将制备的不同温度下的加气混凝土砌块进行3、7、28 d养护。试验原料配比及温度如表2所示。

表2 原料配比及温度

2 结果与讨论

2.1 温度对加气混凝土砌块抗压强度的影响

图1为加气混凝土砌块的抗压强度随温度升高的变化情况。如图1所示,在温度由38℃升高到47℃时加气混凝土砌块的抗压强度持续增加,但当温度大于47℃时加气混凝土砌块的抗压强度随温度的升高而降低;温度为47℃,养护28 d时试样的抗压强度提升最大为4.12 MPa。

图1 试样的抗压强度

2.2 温度对加气混凝土砌块抗折强度的影响

图2为加气混凝土砌块的抗折强度随温度升高的变化情况。如图2所示,在温度由38℃升高到47℃时加气混凝土砌砖的抗折强度缓慢增加,但当温度大于47℃时加气混凝土砌块的抗折强度随温度的升高而降低;温度为47℃,养护28 d时试样的抗压强度提升最大为1.22 MPa。

图2 试样的抗折强度

2.3 温度对加气混凝土砌块导热性能的影响

图3为加气混凝土砌块的导热系数随温度升高的变化情况。如图3所示,在温度由38℃升高到47℃时加气混凝土砌块的导热系数缓慢下降,但当温度大于47℃时加气混凝土砌块的导热系数随温度的升高而升高;温度为47℃,养护28 d时试样的导热系数提升为0.106 w·m-1·k-1,在温度为38℃,养护3 d时导热系数最大,而38℃,养护3 d时的导热系数是47℃养护28 d时的导热系数2倍。

图3 试样的导热性能

3 结论

采用商洛金尾矿作原料制作加气混凝土砌块是可行的,该产品属于经济循环、环保型新型墙体材料,其具有节约能源、节约矿物资源的优点,完全符合我国当前走的可持续发展道路。当浆料温度为47℃,养护28 d时制备的加气混凝土砌块的抗压强度为4.12 MPa;抗折强度为1.22 MPa;导热系数为0.106 w·m-1·k-1;性能最优。根据国家标准GB/T11971-1997《加气混凝土力学性能试验方法》制备的加气混凝土砌块符合A3.5的标准。

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(责任编辑:李堆淑)

Temperature Effect on the Performance of the Aerated Block

SUN Nan
(College of Chemical Engineering and Modern Materials/Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources,Shangluo University,Shangluo 726000,Shaanxi)

The effect of temperature on concrete is researched.The experinent uses gold tailings to preporate the aerated block.The research showed that:when the water temperature is 65℃,the slurry temperature is 47℃,at 28 d the optimum performance of aerated concrete compressive strength is 4.12 MPa,bending strength is 1.22 MPa,thermal conductivity coefficient is 0.106 w·m-1·k-1,the concrete has good mechanical properties and thermal conductivity.

temperature;flexural strength;compressive strength;thermal conductivity coefficient

TU522.3

A

1674-0033(2015)04-0037-03

10.13440/j.slxy.1674-0033.2015.04.010

2015-04-29

商洛市科技计划基金项目(DK-2014-2)

孙楠,女,陕西宝鸡人,硕士,助教

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