關鍵詞:養護方式;水泥;鋰渣;水化程度。
鋰渣是一種具有潛在火山灰活性的礦物摻合料,適量鋰渣(20%~30%)等質量替代水泥后,混凝土的力學性能、抗裂性能、干燥收縮、氯離子滲透性和抗凍性能等指標[1-4]能得到改善,故鋰渣混凝土已在一些工程中得到了推廣使用:如新疆烏蘇布爾增水庫面板和基礎、新疆烏市新民路高架橋、新疆烏蘇西海子水庫面板,新疆呼圖壁縣青年渠首和四川金華電航橋等工程。對新疆呼圖壁縣青年渠首運行6年的的觀測發現,鋰渣混凝土面板的表面均未出現小孔洞、開裂、局部表面漿體脫落等現象,同一水庫的粉煤灰混凝土面板表面已有部分剝落現象,且在混凝土硬化的整個齡期,鋰渣混凝土的強度均高于粉煤灰混凝土[5].鋰渣摻量超過30%時對上述性能有劣化作用,因此不能大量使用鋰渣。為了提高礦物摻合料在砂漿及混凝土中的利用率,許多學者研究發現,磨細、高溫或化學激發等方式[6-8]都能提高礦物摻合料的活性。目前,表征復合水泥基材料水化過程的方法有未水化百分率法[9],K值法[10],Rietveld法[11],Ca(OH)2含量法和化學結合水量法[12-13]等?;瘜W結合水量法的操作、測試簡單、成本低廉。另外,水泥漿體中的化學結合水通常以水分子或OH-的形式存在。因此,本文采用高溫、堿激發等養護方式,探討養護條件對鋰渣復合水泥基材料化學結合水量以及水泥水化程度的影響,以期為鋰渣在砂漿及混凝土中的利用提供試驗基礎。
1材料與方法。
1. 1材料。
水泥采用中國聯合水泥集團有限公司生產的P·Ⅰ42. 5基準水泥,標準稠度用水量為26. 8%,比表面積為380 m2/ kg.鋰渣采用鋰鹽廠的烘干鋰渣,需水量為110 %,原渣比表面積為400 m2/ kg,外觀呈乳白色。鋰渣和水泥化學成分的測定結果見表1.
1. 2試樣制備與測試方法。
試驗時按照表2所示配合比,成型基準水泥-鋰渣凈漿試樣于10 mL的離心管中,將蓋擰緊后置于標養室(溫度為(20±1) ℃、相對濕度大于95%)中養護,養護至規定齡期(1,3,7,28,60和90 d)后通過馬弗爐高溫煅燒測試其水化結合水量(具體參照文獻[4]進行)。另外,對于摻鋰渣的部分試樣(LB1, LB3和LD1,LD3)同時還采用高溫養護、堿激發、堿激發和高溫復合作用的模式。高溫養護為:將成型后的基準水泥-鋰渣凈漿試樣直接放入50 ℃和100 ℃的恒溫水浴中養護至規定齡期。堿激發、堿激發和高溫復合養護為:采用NaOH配制成pH=13. 5的堿溶液(每升水需12. 65 g NaOH),將其作為漿體的拌合用水成型試樣,再將部分試樣置于標準養護室養護至規定齡期,部分試樣放入100 ℃的恒溫水浴中養護至規定齡期。
2結果與分析。
2. 1鋰渣復合水泥基材料的化學結合水。
2. 1. 1標準養護下的化學結合水量標準養護下鋰渣復合水泥基材料的化學結合水量隨齡期的變化規律如圖1所示。