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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。


水泥;抗压强度;具体的;玉米棒子;高温

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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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已收到: 2017-11-10
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
3天
7天
28天


23.60 MPa
34.84 MPa
46.55 MPa.


23 MPA.
33 MPA.
43 MPa


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%

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
(公斤/米3.

厕所


(l / m3.

水泥
(公斤/米3.

粗集料
(公斤/米3.

精细汇总
(公斤/米3.

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:CCA混凝土在高温下的抗压强度

图1:高温下CCA混凝土的抗压强度
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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2:混合M1的确定系数
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图-3:混合M2的测定系数

图3混合M2的确定系数
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图-4:混合料M3确定系数

图4:混合M3的测定系数
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图-5:混合M4的确定系数

图5混合M4的确定系数
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图-6:混合M5的测定系数

图6:混合M5的测定系数
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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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