以锂渣粉为矿物掺合料再生混凝土性能及本构关系研究

Lithium slag is a large amount of discharge of industrial solid waste , as an activity admixture used in concrete,which can effectively improve the prermance of concrete and improve the environment.Based on the regional characteristics of Xinjiang,with lithium slag as mineral admixture ,processing the waste concrete into recycle aggregate for the concrete production has significant social and economic benefits.Experimental study on the basis of performance index of recycled aggregates and research on lithium slag powdet admixure early working performance and mechanical properties of recycled aggregate concrete,which explore the unaxial tensile and compressive stress-strain curve and failure characteristics under different dosage of lithium slag powder with different quality and replacement ratio of recycled concrete,analysis the influence law of recycled concrete constitutive relation of differdnt dosage of lithium slag powder,to establish the stress-strain curve equation for Xinjiang region.For the Xinjiang regional environment system study the durability of lithium slag powder recycled concrete,such as Alkali-aggregate Reactions,research the mechanical mechanism of lithium slag powder influence the durability of recycled concrete from the external environment and internal environment factors,and improve measures to the durability of recycled concrete powder and lithium slag.A scientific basis for the selection of design paraments for Xinjiang local characteristics of lithium slag recycled concrete preparation technology,promote the development of related research fields.

锂渣是新疆大量排放的工业固体废弃物，作为活性掺合料应用于混凝土中，可有效提高混凝土的性能并改善环境。结合新疆地区的地域特点，以锂渣粉为矿物掺合料、将废弃混凝土处理成再生骨料应用于混凝土的拌制中具有显著的社会、经济效益。在试验研究再生骨料基本性能指标的基础上，研究锂渣粉掺合料再生混凝土早期工作性能和力学性能，探索锂渣粉掺量对不同再生粗骨料类别、取代率的再生混凝土单轴抗拉、抗压的应力—应变曲线及破坏特征，分析锂渣粉不同掺量对再生混凝土本构关系的影响规律，建立适合新疆地区的应力—应变曲线方程；针对新疆地区环境，系统研究锂渣粉再生混凝土碱骨料反应等耐久性问题和细微观结构的影响，研究外部环境因素和内部环境因素对锂渣粉再生混凝土耐久性影响的力学和化学机理，研制提高锂渣粉再生混凝土耐久性的措施，为新疆地域特色锂渣再生混凝土的选取提供科学依据，促进相关学科方向发展。

废弃混凝土的回收再利用，既缓解建筑工程对原生资源的依赖，又解决了建筑垃圾的处理问题。锂渣是新疆地区规模化排放的工业废弃物，对环境污染较大。将锂渣作为活性掺合料应用至再生混凝土中，可有效提高再生混凝土的性能并对环境起到保护作用，兼具了经济效益与生态效益。.本项目开展了一系列掺锂渣再生混凝土从宏观到细微观的试验研究，对不同锂渣掺量及不同再生粗骨料取代率的混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、应力—应变曲线等基本力学指标的分析，发现再生粗骨料取代率和锂渣掺量分别为30%和 20%的混凝土力学性能最佳。同时进行了掺锂渣再生混凝土的梁构件受弯性能研究，柱构件受压性能研究以及节点抗震性能研究，探索了构件的破坏过程与形态，裂缝分布与数量的发展等，发现再生粗骨料取代率和锂渣掺量分别为50%和20%时，梁的开裂荷载、屈服荷载和正常使用极限荷载最高；适量的锂渣和再生粗骨料的组合可改善柱构件的受压性能；相同条件下，伴随锂渣掺量的增加，构件裂缝延伸的抑制效用更明显。针对新疆地区环境，系统研究掺锂渣再生混凝土冻融环境下、硫酸盐腐蚀以及碱骨料反应作用下的作用机理及其细微观结构的变化，提出提高锂渣粉再生混凝土耐久性的措施。同时利用CT技术以及电镜扫描对掺锂渣再生混凝土进行细观层次上的研究，进一步理解其宏观力学响应，促进其实际工程的推广与应用以及相关学科方向发展。