高性能人造硅酸盐骨料及其混凝土的性能研究

 利用固体废弃物研制了一种高性能的人造硅酸盐骨料,期望可以取代天然骨料用于混凝土制备。采用水热合成的方法,将工业固体废弃物制备成堆积密度为859 kg/m³,筒压强度最高达20.65 MPa 的人造硅酸盐骨料。将人造硅酸盐骨料作为粗骨料配制混凝土,混凝土的28 d 抗压强度为52.26~68.71 MPa,表观密度为1881~1949 kg/m³。在基体相同的情况下,将人造硅酸盐骨料与普通石子进行等体积替换,配制的混凝土的28 d 抗压强度相当,但人造硅酸盐骨料混凝土的表观密度比普通混凝土降低约20.5%,具有轻质高强的特点,能够达到结构混凝土的要求。从混凝土的破坏形态看,人造硅酸盐骨料与基体的界面结构比天然骨料好,界面强度高,无界面剥落的情况发生。     

壳层增强人造硅酸盐骨料性能

 壳层人造硅酸盐骨料是具有结构梯度和成分梯度的复合结构,内核为基体,壳层为增强相。壳层和内核通过水化产物的相互渗透、相互搭接在界面处融为一个整体,界面结合牢固。对不同掺量的砂加气混凝土（SAAC）粉末和粉煤灰加气混凝土（FAAC）粉末制备的硅酸盐骨料进行对比,发现壳层结构可提高人造硅酸盐骨料的筒压强度,壳层结构对SAAC系列骨料的筒压强度提高幅度达49.72%~80.50%;对FAAC系列骨料的筒压强度提高幅度为15.30%~25.74%。壳层与内核的最佳质量比为1：25,此时壳层厚度为68.09 μm,制备的壳层人造硅酸盐骨料的筒压强度比无壳时提高约25%。在砂浆基体相同,粗骨料体积份数相等的情况下,人造硅酸盐骨料混凝土比普通混凝土的抗压强度低6.38%,表观密度低20.74%,具有轻质高强的性能。