高温条件下玉米芯灰的可持续环境研究
Komalpreet Singh.1*Jaspal辛格1和Sarvesh库马尔1
1土木工程系,PAU Ludhiana, Ludhiana,印度旁遮普邦。
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.13.1.13
温室气体的快速增加对环境造成了不良影响。在本研究中,用玉米芯灰替代一定量的水泥,可以在一定程度上减少二氧化碳的排放。并对混凝土的高温性能进行了研究。本文研究了不同水泥替代水平下,高温对M25级含玉米芯灰(CCA)普通混凝土强度性能的影响。立方体试样分别在1500C、3000C、4500C和6000C的马弗炉中经受2小时的高温。对试样进行空冷至室温后的抗压强度测试。可以看出,常温下,混凝土抗压强度随着CCA含量的增加而降低。当温度提高到3000C时,包括控制拌料在内的所有混合料的混凝土抗压强度均显著提高。水泥的推荐最大替代量分别为10%和3000C。
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王志强,王志强,王志强,等。高温下玉米穗轴灰分的可持续环境研究。2018;13(1)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.13.1.13
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文章出版历史
已收到: | 2017-11-10 |
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公认: | 2017-12-26 |
介绍
二氧化碳气体(CO2)地球氛围中可用约0.04%。在CO的数量的变化中2为环境产生不利影响。CO.2由于化石燃料,水泥生产和砍伐森林燃烧而发生排放,导致全球变暖。水泥生产贡献了大量全球合作伙伴2石灰石煅烧和窑内燃料燃烧产生的排放物。为了控制二氧化碳的排放,有必要在一定程度上减少水泥的生产和使用,用其他环保材料部分替代水泥。农业废弃物部分替代水泥是减少水、土地和空气污染的最佳解决方案之一。研究了稻壳灰、稻壳灰、稻壳灰等具有火山灰性质的废弃农产品。1看到灰尘灰2和玉米棒灰。3.玉米是小麦和米饭之后印度最重要的作物之一。全球生产玉米是2016 - 17年的1.07亿公吨。美国是2016 - 17年最大的玉米生产商,占世界玉米总产量的36%。印度是7th种植玉米的地方。2016- 2017年,印度玉米产量约为2600万吨。
玉米芯是玉米生产过程中产生的废弃物,每生产1000公斤玉米,大约会产生170-190公斤的玉米芯。4.用于去除废水中的重金属5.玉米芯也被用作普通硅酸盐水泥混凝土的原料。6.玉米芯灰(CCA)是通过燃烧玉米芯废料得到的。阿胶含有约70%的复合SiO含量2和曹。考虑到100-300范围内的温度的影响,调查人员和研究人员对混凝土的性质具有各种意见0.C7-9混凝土抗压强度在300以上0.C继续减少。在600°C时发现了严重的劣化,在这一阶段混凝土失去了几乎一半的原始强度。外扩含CCA的混凝土用于常温条件下的结构。CCA混凝土在室温条件下的性能一直受到人们的广泛关注。然而,CCA混凝土在高温下的行为还没有得到充分的研究。CCA混凝土在高温下的抗压强度需要研究。本文研究了高温对CCA混凝土抗压强度的影响。
使用的材料
普通硅酸盐水泥(OPC)
普通硅酸盐水泥43级符合BIS: 811212被使用了。普通波特兰水泥的物理性质在表1中给出。
表1:OPC 43级水泥的性能
特征 |
获得的实验值 |
BIS 8112指定的值 |
标准的一致性 |
31% |
- |
比重 |
3.15 |
- |
初始设置时间(分钟) |
152 |
不少于30 |
最终设置时间(分钟) |
249 |
不超过600 |
抗压强度 |
|
|
粗集料和细集料
所用的粗骨料为名义粒径为20mm的碎石。使用了当地可用的名义粒径为4.75毫米的河砂。砂符合BIS: 383的分级区II。13表2显示了粗糙和精细聚集体的物理性质。
表2:粗集料和细集料的物理性质
财产 |
精细汇总 |
粗集料 |
比重 |
2.74 |
2.68 |
细度模数 |
2.73 |
6.62 |
吸水% |
0.5 |
1 |
玉米芯灰(CCA)
为了制备CCA,将首先玉米棒分为小块,有助于提高燃烧性和减少影响火山灰特性的碳含量。CCA是通过在大约700的炉子中燃烧玉米棒的碎片而产生的0.c最多5个小时。CCA的化学成分如表3所示。
表3:CCA的化学成分
化学成分 |
价值 |
SiO.2 |
64.56% |
曹 |
12.0% |
Fe.2O.3. |
5.12% |
AL.2O.3. |
9.42% |
分别以 |
3.01% |
方法
混凝土配合比
对照混合C1按BIS: 10262设计14对于混凝土的M25等级。然后用CCA的OPC(0%,5%,10%,15%&20%)的各种替代水平浇铸四种混合物,并指定为C2,C3,C4和C5。所有混合物中的水/水泥(W / C)比保持在0.45。混合比例的混凝土混合物在表4中给出。
表4:混凝土混合料配合比
混合 |
CCA |
CCA |
厕所 |
水 |
水泥 |
粗集料 |
精细汇总 |
M1 |
0% |
0. |
0.45 |
191.58 |
425.73 |
1100.22 |
719.16 |
平方米 |
5% |
21.2 |
0.45 |
191.58 |
404.53 |
1100.22 |
719.16 |
M3 |
10% |
42.57 |
0.45 |
191.58 |
383.16. |
1100.22 |
719.16 |
M4 |
15% |
63.86. |
0.45 |
191.58 |
361.87 |
1100.22 |
719.16 |
M5 |
20% |
85.14 |
0.45 |
191.58 |
340.59 |
1100.22 |
719.16 |
测试立方体的制备
所有标本均按照BIS铸造:51615。铸造后,立方体用塑料板包裹并在室温下保持24小时。24小时后24小时后从模具中除去立方体,并将其浸没在水中以固化,直到测试时间。
CCA混凝土高温抗压强度
立方体在150的马弗炉中加热0.C, 3000.C, 4500.C, 6000.28天固化后在C中放置2小时。立方体在室温下自然冷却。按照BIS: 516对尺寸为100 mm × 100 mm × 100的立方体进行了抗压强度测试。18抗压强度试验采用2.5kN/s加载速率。
结果和讨论
表5中给出了对不同升高的温度进行了不同升高的温度的CCA混凝土压缩强度的测试结果。CCA混凝土温度升高对压缩强度的影响如图1所示。观察到所有混合物的抗压强度增加了高温为3000.C.超过300℃O.C,所有混合料的抗压强度均显著降低。混合料M1、M2、M3、M4、M5在150℃高温下的抗压强度0.C较常温分别提高了3.01%、1.20%、3.29%、2.55%和1.19%。
表5:高温下CCA混凝土的平均抗压强度
混合 |
室温下的28天压缩强度(MPA) |
高温抗压强度(MPa) |
|||
1500.C |
3000.C |
4500.C |
6000.C |
||
M1 |
36.43 |
37.53 |
41.43 |
32.33 |
12.40 |
平方米 |
32.47 |
32.86 |
36.75 |
29.00 |
11.12 |
M3 |
27.33 |
28.23 |
31.76 |
22.73 |
10.06 |
M4 |
23.07 |
23.66 |
25.63 |
20.56 |
10.50 |
M5 |
20.15 |
20.39 |
23.03 |
16.68 |
09.13 |
图1:高温下CCA混凝土的抗压强度 |
升压温度升高300升高0.C分别参考M1,M2,M3,M4和M5的正常温度为13.72%,13.18%,16.20%,11.09%和14.29%。这可能是由于自由水分蒸发,其加速了水合,因此增加了抗压强度,直到300的温度0.C.在450℃高温下抗压强度的降低0.M1、M2、M3、M4、M5混合料的相对常温C分别为11.25%、10.68%、16.83%、10.87%、17.22%。在温度升高600℃时也观察到同样的趋势0.C,对不同混合料(M1、M2、M3、M4、M5)分别降低百分比(65.96%、65.75%、63.19%、54.48%、54.68%)。温度在300℃以上0.C, CCA混凝土强度开始下降。这种减少是由于化学结合的水在这个阶段开始分解和蒸发。
确定系数'r2'混合物M1,M2,M3,M4和M5分别如图2,3,4,5和6所示。在这些等分比中,Y是相对于温度'X'获得的压缩强度的值。r的值之间的比较2见表6。
从回归分析获得的值清楚地看出,混合M1至M5的回归线近似于显示实际数据点。r的值2用于混合M1至M5的M1至M5更接近该1,表示回归线完美地适合数据。
图2:混合M1的确定系数 |
图3混合M2的确定系数 |
图4:混合M3的测定系数 |
图5混合M4的确定系数 |
图6:混合M5的测定系数 |
表6:R值2表-6所示的混合物
混合 |
室温下的28天压缩强度(MPA) |
确定系数(r2) |
M1 |
36.43 |
0.9912. |
平方米 |
32.47 |
0.9902 |
M3 |
27.33 |
0.9709 |
M4 |
23.07 |
0.9890 |
M5 |
20.15 |
0.9547 |
结论
从这项研究开始,得出结论:
当温度升高至300时,所有混合料的抗压强度均有所提高0.除此温度之外,所有混合物都会显着降低抗压强度。在300时注意到抗压强度高升高O.混凝土常温下的抗压强度。结果表明,在300℃左右,混凝土的全部强度反应完成O.C.普通混凝土的抗压强度受到300的温度O.28天养护龄期的C值比常温混凝土高13.72%。
当温度升高到300℃时,推荐阿胶的最佳含量为10%0.C
回归分析表明,R2得到的M1到M5的回归曲线更接近于统一,这表明回归线完全拟合数据。
确认
本文的作者进行了这项研究。我们感谢旁遮普农业大学的同事和员工Ludhiana提供了洞察力和专长,极大地协助了该研究。我们感谢旁遮普农业大学Ludhiana提供世界优质的基础设施和仪器来进行我们的研究。
参考
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