王宇 陈锐 王学兵
摘 要：本课题对掺加废弃水泥的混凝土性能进行优化研究。主要通过改变两种变量来分析废弃水泥强度变化，即不同的pH值和不同磷石膏掺量对水泥强度变化规律的探寻。
关键词：废弃水泥；混凝土；性能；pH；磷石膏
面对自然资源的日益短缺，各类建筑垃圾日渐增多的发展状况，建筑可持续发展变得也越来越急迫和必要。据统计建筑业所产生的垃圾约占城市垃圾总量的30%，而废弃混凝土约占建筑垃圾的30%-40%，所以废弃混泥土作为工程生产中的再生骨料的研究已经引起世界的重视，政府也出台了相关的政策，鼓励对再生骨料的研究和促进建筑废物的再生利用。我国住建部也在《绿色施工导则》中提出“力争建筑垃圾的在利用回收率达到30%的目标，消除废弃混泥土对社会和环境的危害。由于废弃混凝土中的废弃水泥仍然有部分未水化水泥或经过处理后可以水化的水泥，为高效利用这一部分资源，本研究对掺加废弃水泥的混凝土性能进行优化研究，主要通过改变pH值和磷石膏掺量来分析对水泥强度变化影响。
1 实验用材及实验方案
试验主要采用不同pH值和不同磷石膏掺量来分析废弃水泥强度变化。pH值设置为三组，分别是pH值为7、10、13的三组不同的实验。磷石膏掺量实验同样分为三组，分别为3%、4%、5%三组掺量对水泥强度的影响，通过7天和28天强度实验探寻其中的规律，实验用材：2.471kg水泥，4.179kg砂子，8.890kg石子，1.260kg水。
2 试验结果分析
pH对不同掺量的废弃水泥混凝土7d、28d强度如下图1-图4所示。
从7天和28天抗压强度可以看出，pH值为7和13的水泥强度都有明显的降低。强碱性时，混凝土7天强度从30.6MPa降低到17.6MPa，中性时强度也由29.8MPa降低到23.3MPa。弱碱性时由27.4，MPa增加到30.3MPa。少量碱性物质可以使废弃水泥混泥土强度提高，PH过高，碱性过强时会使废弃水泥混凝土强度降低。
磷石膏掺量会降低普通水泥混凝土和废弃水泥混凝土的强度。无论7天强度还是28天强度，掺任何量的磷石膏混凝土强度都远小于同期普通水泥的29.8MPa和32.8Mpa。对于普通水泥不同掺量磷石膏的混凝土在28天强度达到一致，但也小于同龄期普通水泥。对于废弃水泥混凝土，随着磷石膏掺量的增加，强度下降越明显。
3 结论
通过对不同pH值和磷石膏掺量条件下的不同混凝土强度进行对比试验，了得出了以下结论：
（1）pH值变化对普通水泥混凝土影响不大，对废弃水泥混凝土混凝土强度影响明显。在中性和强碱性的条件下废弃水泥混凝土强度大大低于同等条件的普通水泥，但弱碱性条件下废弃水泥混凝土强度略高于同等条件下普通水泥。
（2）磷石膏掺量会降低普通水泥混凝土和廢弃水泥混凝土的强度。无论7天强度还是28天强度数据，掺任何量的磷石膏混凝土强度都远小于普通水泥的强度。对于废弃水泥混凝土，随着磷石膏掺量的增加，强度下降越明显。
本论文和试验在王学兵老师的指导下完成。
基金项目：湖南文理学院创新创业训练项目（项目编号：201810519042）
参考文献
[1]杜海洋.谈再生混泥土的研究现状[J].科海故事博览·科教创新，2010（4）：204
