煤渣\粉煤灰双掺技术在非承重砌块中的节能应用

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摘要：通过研究各种不同比例的煤渣、粉煤灰的非承重砌块的配合比设计，总结了影响砌块强度的主要因素，形成了如何配置出符合规定容重要求的砌块的探讨性方法。

关键词 煤渣 粉煤灰 双掺技术 非承重砌块 配合比设计

1前言

非承重混凝土小型空心砌块主要用于建筑工程中作非承重填充墙体材料,采用浮石、陶粒、煤渣等轻骨料生产,具有容重轻、施工速度快等优点。2010年7月，我公司承揽的某变电站改造工程设计方提出使用尺寸为390mm×240mm×190mm，强度等级Mu5，密度不大于800kg/m3的非承重轻质砌块作为该砌体结构房屋的主要填充砌块。考虑到成本问题，我们决定生产符合要求的煤渣轻质砌块，必须将部分较重的水泥用相对容重轻的粉煤灰代替，采用煤渣、粉煤灰双掺技术生产砌块。

2原材料的选用

表1非承重煤渣砌块原材料

3试验过程

试拌15L，留置3组100×100×100mm试块，做干硬性混凝土的配合比拌合试验。其中一组12小时高温加速养护，另两组标养。通过多次反复试验，28天标养试块与加速养护试块做对照，结果显示二者相差不大，加速养护试块基本能达到标养28天强度的90%左右。下面分析数据以加速养护为准。

4分析过程

为了减少试验工作量，又能取得较好的研究结果，我们采取了三因素三水平正交试验。对非承重煤渣混凝土小型空心砌块强度影响最大的有三个因素：煤渣粒度、石子占骨料的百分数，水泥用量。每一个因素又找了三个代表水平。见表2。

4.1煤渣粒度、石子占骨料的百分数，水泥用量对砌块抗压强度的影响

表2 干硬性混凝土配比正交试验因素表

图1 三因素强度曲线图

由试验结果得：

（1)上述三因素中，水泥用量对混凝土强度影响最明显，特别是水泥用量由180kg提高到230kg时，混凝土抗压强度增长非常显著。生产砌块时，满足强度条件下，考虑经济性原则，最好不要超过230kg为宜。

(2）石子可以较好的提高混凝土的抗压强度，但其对容重影响较大，选择30%为宜。

(3）煤渣因素中，粗粒级最好，但考虑到筛分人工成本很高，还是选用破碎后的自然粗粒比较好，有利于煤渣的全部利用。

4.2确定试验室砌块混凝土配比

上述试验初步确定配合比各组分。选取一组最好的状态作为基准状态，固定对成本影响较大的水泥用量，变动对砌块容重和早期成型具有影响的粉煤灰掺量。即以每方180kg水泥，采用0-10mm自然级配煤渣，石子占骨料30%分析，根据甲方所需强度等级和容重要求，选择合乎要求的粉煤灰掺量。12小时高温加速养护，容重和强度见下表5：

表5粉煤灰掺量与砌块换算强度、混凝土容重关系

内插法计算，粉煤灰掺量15.7%时，强度能达到5Mpa，实际生产粉煤灰产量约为15%，石子占骨料的30%,即煤渣70%。砌块经干燥后，称量测得容重770 kg/m3，符合甲方要求。

5结论

煤渣的掺量取决于砌块的强度；粉煤灰的掺量不宜超过20%，防止由于粉煤灰过多，造成砌块早期强度低，无法搬运，废品率提高。煤渣和粉煤灰双掺能最大程度的降低砌块的容重，另一方面，二者都是工业废料，转眼变废为宝，既解决了煤患处理老大难的问题，又为节能砌块的生产找到了廉价的原料。

参考文献：

[1]墙体材料手册，陈福广、沈荣熹、徐洛屹主编，中国建材工业出版社，2005，北京.

[2] 混凝土实验员手册（修订版），龚洛书编，中国建筑科学研究院，1994，北京

[3] 废渣烧制砖瓦技术，何水清编，中国建筑工业出版社，2008，北京

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