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实验技术与管理2025年第09期:全造壳工艺建筑渣土基骨料ECC的制备分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴丽丽;杨心如;武海鹏;王振波;

单位:中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院;

摘要:在我国建筑垃圾年产量激增、资源化利用率较低的背景下,工程渣土的高效利用成为实现“无废城市”及“双碳”目标的关键挑战。该文提出了一种建筑渣土基骨料工程水泥基复合材料,通过“渣土浆预混—分层包裹—后掺PVA纤维”的渣土基ECC材料的全造壳工艺,系统探究了不同渣土掺量(5%~20%)分别替代水泥和细骨料对该复合材料工作性能和力学性能的影响,并借助SEM观测微观结构,揭示了渣土微集料填充孔隙的作用机理。结果表明:(1)新型全造壳工艺下,通过预混渣土浆拌合物可形成“渣土-水泥-水泥渣土”三层包裹层结构的过渡层,纤维后掺的方式可有效缓解基体流动性不足;(2)磨细渣土替代水泥时,其高吸水性导致坍落度线性下降,渣土掺量为20%时坍落度降幅达94%,28 d抗压强度较基准组降低26.69%;(3)磨细渣土替代细骨料时,坍落度呈先降后升趋势,当掺量为10%时,坍落度下降率为84.3%,适量渣土掺入对材料的后期力学性能影响较小;(4)SEM分析表明,随着渣土掺量的增加,磨细渣土颗粒的高比表面积和惰性特性会加剧基体松散化程度。建议调控全造壳工艺中的渣土颗粒级配,构建“主骨架(粗颗粒)-过渡层(中颗粒)-填充相(细颗粒)”的三级分布模式,实现粗颗粒骨架支撑与细颗粒密实填充,从而形成致密的微观结构。

关键词:全造壳工艺;;建筑渣土;;ECC;;抗压强度;;微观结构

基金资助:研究生课程建设项目(YKCSZSF2024010);; 国家自然科学基金项目(52478224)