废弃CRT玻璃对水泥基材料的力学、阻尼与透水性能影响研究

摘要

随着国内基础建设的发展，混凝土材料的用量日益增多。砂石材料作为混凝土的原料日益减少且不可再生，因此寻求砂石材料的替代品将成为可持续发展的必由途径。另外，科技的飞速发展使电子产品更新换代加快，产生了大量废弃阴极射线管（CRT）。阴极射线管玻璃中含有大量的重金属铅，不能直接进行填埋处理，对其进行回收利用是有效的处理方法。国内外学者已初步证明了用废弃 C RT玻璃作为砂石材料的可行性。目前研究主要集中在废弃C RT玻璃水泥基材料的工作性能、力学性能及耐久性等方面。但是，废弃C RT玻璃骨料对水泥基材料的阻尼性能的影响鲜有研究。本文主要研究了废弃 C RT玻璃骨料掺量、最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃 C RT玻璃骨料对水泥基材料的力学性能、阻尼性能和透水性能的影响，具体包括：
　　（1）进行了废弃 CRT玻璃对水泥基材料的物理力学性能试验研究，主要变量为废弃 C RT玻璃的掺量、废弃 C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃C RT玻璃。分别测量了砂浆的稠度、硬化密度、吸水率、抗折强度及抗压强度和混凝土的硬化密度、吸水率、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度及静弹性模量，分析了废弃 C RT玻璃掺量、废弃C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃 C RT玻璃对砂浆或混凝土的物理力学性能影响机理。研究表明：掺入废弃C RT玻璃骨料后，水泥基材料的吸水率降低，强度下降；与掺入未经过铅浸出处理的废弃 C RT玻璃相比，掺入经过铅浸出处理的废弃C RT玻璃后，水泥基材料的强度有所提高。
　　（2）进行了废弃 CRT玻璃水泥砂浆的阻尼性能试验研究，主要变量为废弃 C RT玻璃的掺量、废弃 C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃C RT玻璃。测试了水泥砂浆在不同温度不同频率下的损耗因子、储存模量及耗散模量，分析了废弃 C RT玻璃掺量、废弃 C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃 C RT玻璃对水泥砂浆的阻尼性能影响机理。研究表明：当废弃C RT玻璃的取代率为40%时，砂浆的损耗因子最大；当取代率为100%时，砂浆的损耗因子最小；废弃 CRT玻璃的掺入导致砂浆储存模量的下降，且当取代率为40%时，砂浆的储存模量最小；当取代率为80%，砂浆的耗散模量最大。
　　（3）进行了废弃 CRT玻璃混凝土的阻尼性能试验研究，主要变量为废弃 C RT玻璃的掺量、废弃 C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃C RT玻璃。采用了自由振动衰减法和强迫非共振法测试混凝土的阻尼性能，分析了废弃 C RT玻璃掺量、废弃 C RT玻璃最大粒径及是否掺入经过铅浸出处理的废弃C RT玻璃对混凝土的阻尼性能影响机理。研究表明：混凝土材料损耗因子随激振力频率的增加而减小；当废弃 C RT玻璃取代率为80%时，混凝土材料的损耗因子最大；随着废弃C RT玻璃最大粒径的减小，混凝土材料的损耗因子不断增大。
　　（4）进行了废弃 CRT玻璃透水混凝土透水性能及强度的试验研究，主要变量为废弃 C RT玻璃的掺量及粗骨料的粒径范围。测试了废弃 C RT玻璃透水混凝土的透水系数与强度，分析了废弃C RT玻璃的掺量及粗骨料的粒径范围对透水混凝土的透水性能及强度影响机理。研究表明：当粗骨料粒径范围相同时，随着废弃 C RT玻璃取代率的增大，透水混凝土的透水系数与强度逐渐减小；当废弃C RT玻璃取代率相同时，随着粗骨料粒径的减小，透水混凝土的透水系数减小，强度增大。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题背景及研究的目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 废弃CRT玻璃对水泥基材料的物理力学性能影响

2.1 引言

2.2 试验原材料

2.3 试件设计

2.4 废弃CRT玻璃对砂浆稠度的影响

2.5 废弃CRT玻璃对砂浆硬化后密度的影响

2.6 废弃CRT玻璃对砂浆吸水率的影响

2.7 废弃CRT玻璃对砂浆强度的影响

2.8 废弃CRT玻璃对混凝土硬化后密度的影响

2.9 废弃CRT玻璃对混凝土吸水率的影响

2.10 废弃CRT玻璃对混凝土强度的影响

2.11 废弃CRT玻璃对混凝土静弹性模量的影响

2.12 本章小结

第3章 废弃CRT玻璃对水泥基材料阻尼性能的影响

3.1 引言

3.2 废弃CRT玻璃对砂浆阻尼性能的影响

3.3 强迫非共振法研究废弃CRT玻璃混凝土阻尼性能

3.4 自由振动衰减法研究废弃CRT玻璃混凝土阻尼性能

3.5 本章小结

第4章 废弃CRT玻璃透水混凝土

4.1 引言

4.2 配合比设计

4.3 试验方案

4.4 废弃CRT玻璃透水混凝土的物理性能

4.5 CRT玻璃透水混凝土的力学性能

4.6 拟合关系分析

4.7 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢