SFP5-1 聚合物改性劣质粗骨料关键技术研究

发布时间: 2022/08/24 发布者：原创浏览量：

项目编号：	2022SFP5-1
项目名称：	聚合物改性劣质粗骨料关键技术研究

研究背景：
粗骨料是混凝土中重要组成部分，约占混凝土总量的60%，各类工程建设对粗骨料需求巨大。但优质天然粗骨料不断枯竭，与普通碎石相比，劣质粗骨料常常伴随着表面多孔、表观密度与强度低、吸水率高、对混凝土外加剂吸附量大、岩性种类复杂、有害物含量高、颗粒形貌及级配不佳等特性，这些特性会对混凝土性能产生较大影响。

研究目标：

1. 针对现存劣质粗骨料的自身性能缺陷，研选最优的聚合物改性材料，研究其对劣质粗骨料吸水性能、压碎指标、坚固性等方面的影响，使其能够满足工程应用的要求。

2. 通过研究改性后粗骨料对混凝土性能的影响，并评估改性技术方法对提升劣质粗骨料性能的有效性，并最终实现改性骨料的实际工程示范。

项目成果：

1. 开发了劣质火山岩粗骨料用聚合物改性剂（EVA+超早强水泥砂浆），在砂浆：水：聚合物质量配比为1:0.12:0.02时，实现了聚合物改性材料的防水抗渗性能提升16%、28d抗压强度达到60MPa以上。

2. 开发了聚合物改性劣质火山岩粗骨料创新工艺，发明了聚合物改性粗骨料搅拌滤浆设备，最佳工艺为：将聚合物砂浆加水搅拌后，立即将劣质骨料加入浆体中，再搅拌2min，静置10min，分离出多余浆体，将改性劣质粗骨料放置于标准养护室养护3d。

3. 提升了聚合物改性劣质粗骨料及混凝土的关键性能，实现了聚合物改性劣质粗骨料表观密度提升约34%，吸水率、减水剂吸附量分别降低88%、80%，坚固性得到大幅提升。聚合物改性劣质粗骨料的混凝土30min扩展度保留值和30min坍落度保留值分别增长43%和71%、30min含气量降低9%、56d抗压强度增长率达32%、56d氯离子扩散系数降低了41%。

论文 1：王军伟，李昊，李文秀，等. 聚灰比对聚合物砂浆性能影响研究, 高速铁路新材料, 2023, 2(4): 30-33；

论文 2：王军伟，吴国琦，洪俊杰，等. 聚合物改性火山岩粗骨料对混凝土性能的影响，铁道技术监督，2024；

实用新型专利：《一种聚合物砂浆改性粗骨料搅拌滤浆一体机》

工程示范：聚合物改性劣质粗骨料在轨枕中的应用