废弃玻璃混凝土的性能研究综述.pdf

2 0 1 7N o 4粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I v EU T J Z A T I o N废弃玻璃混凝土的性能研究综述术R e v i e w 伽t h eP e r f o r m a n c eo fW 鼬t eG l a s sC o n c r e t e陈金平，许登政，何正迎，刘一，李业伟(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛2 6 6 5 8 0)摘要：废弃玻璃排放量非常大，对其加以利用，可以节约资源，保护环境。而用废弃玻璃代替混凝土中的天然集料是一有效途径，本文总结了国内外关于废弃玻璃作为部分或全部集料的废弃玻璃混凝土的工作性能、力学性能及碱集料反应的研究，可得出：混凝土随玻璃掺量的增加，坍落度增大工作性能改善；力学性质有所改变，但在一定范围内，和普通混凝土相差不大；一定细度的玻璃粉不会产生碱集料反应。基于此，将废弃玻璃代替天然集料制作废玻璃混凝土是可行的。关键词：混凝土；废玻璃；和易性；力学性能：碱集料反应中图分类号：T Q l 7 l-4+1 8文献标识码：B文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 7)0 4 0 0 6 4 一0 51 研究背景及现状经过三次工业革命的推动，社会得到飞速发展，社会生活也得到极大发展，然而人们产生的废弃物越来越多，废弃玻璃就是其中之一。目前，根据联合国的统计，废弃玻璃在全球固体废渣中的比重为7 _ 1J。在西方发达国家中，废弃玻璃占城市垃圾总量的4 8，2 0 0 5 年美国废弃玻璃的产量约1 2 8 0万t；同样的，我国废弃玻璃产量情况也不乐观。我国每年产生的废弃玻璃总量有1 0 4 0 万t，占固体废物总量的5。西方国家从2 0 世纪6 0 年代就开始回收利用废玻璃，已经取得显著的成就，如表1 所示。欧美等发达国家的废玻璃回收率达7 0 以上，而其中瑞士则高达9 0。在废弃玻璃的回收方面，我国起步较晚，较西方发达国家差距大，并且大量的废弃玻璃被丢弃未被合理处理。因此，在这一方面，我国应积极的向西方学习，学习他们的先进工艺和经验，不断加大我国在这一领域的工作力度和研究力度，并结合与我围实际情况相结合，研究出适合我国的路子。表12 0 1 3 年西方国家废弃玻璃回收率及回收量在实际生活中，废弃玻璃的回收利用的途径有很多，其中之一就是将废玻璃应用到制造水泥混凝土制品中。废玻璃应用到混凝土及其水泥制品中的研究，始于上世纪6 0 7 0 年代的欧美等发达国家。在初始阶段，废玻璃主要用于替代混凝土中的粗集基金项目：大学生创新创业训练计划校级项目(2 0 1 6 1 2 7 0)资助第一作者：陈金平(1 9 8 0 一)，男，讲师，主要从事土木工程专业相关课程教学与科研工作。联系方式：c h e n j p u p c，e d u c n收稿日期：2 0 1 7 0 3 2 86 4 料、细集料等，此种T 艺可以大大降低混凝土的表观密度(约为原来的1 2)，值得一提的是，这种混凝土的其他性能并未显著降低”J。近几年，西方发达国家就将玻璃粉用作水泥替代物用于混凝土的生产做出了一系列研究，并取得不小的进展，然而我国却缺少这一方面的研究。现有研究表明J，当废玻璃粉具有一定的细度就会表现出火山灰活性，甚至可以用来替代一定的水泥等作为辅助胶凝材料。因此，这一方面的研究实际意义重大，一方面可以减少粉煤灰综合利用F L YA S HC o I 垤P R E H E N S EU T。I Z A T I o N2 0 1 7N o 4天然材料的用量，另一方面能够回收利用废弃玻璃。降低水泥生产的能耗，减少碳排放，因此具有环保和经济的双重效益。2 玻璃的特性玻璃的主要原料有石英砂、纯碱、石灰石、长石等，这些原料在1 5 5 0 1 6 0 0 的高温下经过熔融、成型、冷却、同化等阶段最终得到透明非晶态的产物。玻璃的化学成分主要有s i 0，、N a，0、C a O、A l，O，及少量K，0、M 9 0 等，此外还有各式各样的特殊性能玻璃是通过加入某些金属氧化物、化合物制成的。不同的化学成分玻璃的特性也不尽相同，常见的有以下几种玻璃：碱硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸玻璃、钠钙玻璃、硅质玻璃、铅玻璃、钡玻璃等，钠钙玻璃是其中最为常见的，其化学组成大致为7 3 S i 0，1 3 N a，0 和1 0 C a 0。研究表明天然砂石和玻璃不仅硬度模数非常接近而且密度相差也不大，这就为废玻璃替代天然砂石用于配制混凝土提供了可行性”。玻璃的脆性非常大，在受到冲击载荷时其破坏的屈服延伸阶段并不明显。玻璃在破碎后呈现多棱状的表面，粒径在1 5 m m 一5 m n范围内时其脆性非常大，并不适于进行搅拌；然而当粒径 1 5 m m 时其脆性得到了非常