浅谈陶瓷抛光砖废浆对混凝土性能的影响

谢浩　　潘启财（佛山市汇江混凝土有限公司）

浅谈陶瓷抛光砖废浆对混凝土性能的影响

谢浩潘启财
（佛山市汇江混凝土有限公司）

本文研究了以陶瓷抛光砖废浆取代部分矿物掺合料，对比相应混凝土的性能，外加剂掺量变化，分析陶瓷抛光砖废浆取代部分矿物掺合料应用于实际的混凝土中的可行性。

陶瓷；抛光砖；废浆；掺合料

1　前言

随着社会经济及陶瓷业的快速发展，陶瓷工业废料日益增多，不仅对城市环境造成巨大压力，而且限制了城市经济的发展及陶瓷工业的可持续发展［1］。

在2007年的佛山环境统计中，陶瓷行业“贡献”了大部分的工业粉尘、二氧化硫、氮氧化合物和工业废气排放量。2008年4月，佛山连续出台三个文件进行行业整治，截止2010年底，仅剩60余家企业还保有生产线。即便如此，佛山市禅城区周边陶瓷企业每年也能产生500万吨左右的陶瓷抛光砖废渣废浆水，严重污染了佛山南庄周边的所有河流河道。

苏达根、王功勋、钟小敏等人采用Χ射线衍射分析玻璃相含量及硅、铝离子的溶出量分析等研究了工业废渣陶瓷抛光砖粉的组成和火山灰活性。有研究表明陶瓷粉的火山灰活性甚至高于粉煤灰［2、3］，但是陶瓷抛光砖粉中氯离子含量在0.011～0.203%范围内波动，其氯含量主要来自于抛光磨头和絮凝剂，而且有些抛光砖粉中还含有一些有机树脂材料，这些都给抛光砖粉作为混凝土的掺合料的应用带来困难。本论文试验针对两种不同的陶瓷抛光砖废浆进行设计，应用于C45、C60对其在混凝土中的掺量进行试验，对比其外加剂掺量的变化，分析陶瓷抛光砖废浆取代部分矿物掺合料应用于实际的混凝土中的可行性。

2　试验

2.1 试验原材料

⑴水泥。采用华润水泥PⅡ42.5R，其化学成分及物理性能见表1。

表1　P.Ⅱ42.5水泥的物理性能

⑵粉煤灰。采用桥赢Ⅱ级粉煤灰，其部分性能指标如表2所示，其性能满足规范要求。

表2　粉煤灰的性能指标

⑶矿粉。采用S95粒化高炉矿渣粉（简称S95矿粉），其性能指标如表3所示。

表3　矿粉S95性能指标

⑷粗骨料。采用5～25mm连续级配碎石，压碎值7，含泥量0.3%。

⑸细骨料。河砂采用北江中砂，细度模数为2.4。河砂的物理性能如表4所示。

⑹陶瓷抛光砖废浆：后简称浆料A，白色，固含量为81%（加入絮凝剂，除去大部分的水）；浆料B，黑色，固含量为78%（加入絮凝剂，除去大部分的水）。陶瓷抛光砖废料微粉（后简称：陶瓷粉）。其物理性能指标如表5所示。

表4　河砂的物理性能指标

表5　陶瓷浆料及陶瓷粉的物理性能指标

⑺水：采用厂所用的自来水。

⑻减水剂，科之杰新材料集团有限公司生产的聚羧酸类减水剂，固含量19.6%。

2.2 试验配合比

设计配合比采用陶瓷浆料A、浆料B和陶瓷微粉取代粉煤灰，取代率分别为0%、50%、100%，其基本的试验配合比见表6、表7。按照表6、表7的试验配合比设计，对混凝土拌合物性能、混凝土强度及混凝土电通量进行了测试，检测结果见表8、表9。

具体的试验抗压强度对比图如图1所示。

从试验数据看，浆料可以应用于实际的混凝土中，并且可以取代部分的矿物掺合料，具有很好的发展前景。而且无论是白色浆料A还是黑色浆料B，应用于混凝土中，在保证相同工作性的情况下，能够降低外加剂的掺量。从另外一方面也反映出，需水比：陶瓷粉＞粉煤灰＞硅浆，且加入浆料后的混凝土，其整体的作用效果优于陶瓷粉，对混凝土的坍落度损失的影响较小。但是加入浆料后，混凝土的料较黏（在试验过程中，有点粘铁锹）。特别地，应用于高标号时，此现象尤为明显。

表6　C45混凝土配合比

从强度方面着手考虑，无论是白色浆料A还是黑色浆料B，加入浆料后的抗压强度要略微低一点，而掺入陶瓷粉后的混凝土的抗压强度要高一些。对比如下：抗压强度的影响，掺入陶瓷粉的混凝土＞掺入粉煤灰的混凝土＞掺入浆料的混凝土。

表7　C60混凝土配合比

表8　C45混凝土配合比试验数据

表9　C60混凝土配合比试验数据

图1　混凝土抗压强度对比图

从耐久性方面考虑，掺入浆料后的混凝土能改善混凝土的耐久性。从表8、表9中可以看出，对比C45的三组试件：①SP01、SP02、SP03；②SP04、SP05、SP06，③SP07、SP08、SP09，随着浆料掺量的增加，电通量越来越小。SP01＞SP02＞SP03；SP04＞SP05＞SP06；SP07＞SP08＞SP09。同样的，对比C60的三组试件：④SP10、SP11、SP12，⑤SP13、SP14、SP15，⑥SP16、SP17、SP18，随着浆料掺量的增加，电通量越来越小。SP10＞SP11＞SP12；SP13＞SP14＞SP15；SP16＞SP17＞SP18。

3　结论

⑴陶瓷抛光砖废浆可以应用于实际的混凝土中，并且可以取代部分的矿物掺合料，具有很好的发展情景。在保证相同工作性能的情况下，掺入陶瓷抛光砖废浆的混凝土使用的外加剂掺量要略低。

⑵从对抗压强度的影响着手考虑，掺入陶瓷粉的混凝土的抗压强度最大，其次是掺入粉煤灰的混凝土。掺入陶瓷抛光砖废浆的混凝土，其抗压强度要略微低一点。

⑶从耐久性方面考虑，掺入陶瓷抛光砖废浆后的混凝土能改善混凝土的耐久性。

［1］侯来广，曾令可.陶瓷废料的综合利用现状［J］.中国陶瓷工业，2005，12（4）：41-44

［2］王功勋.陶瓷抛光砖粉作辅助胶凝材料的火山灰性［J］.硅酸盐学报，2010，38（7）：1229-1234.

［3］王功勋，苏达根，赵一翔.陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品［J］.华南理工大学学报：自然科学版，2008，36（7）：124-127.