一种高强度环保混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑垃圾资源化利用技术领域，尤其涉及一种高强度环保混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.随着时代的发展，城镇化率进一步加大的过程中，大量年久失修的建筑都被拆除重建，在对旧建筑进行拆除过程中，产生了大量的混凝土、砖石等建筑垃圾。建筑垃圾的处理是当前建筑行业的一大问题，早期的建筑垃圾处理方式都是乱堆乱放，破坏了生态环境，影响城市形象；后期除有少部分被用在路面基础垫层中外，大部分采用填埋处理，为了堆放安置和处理这些建筑垃圾需要占用大量的的土地资源，而且填埋过程耗能大，可能导致地表排水和泄洪能力下降，甚至会对地下水造成污染，影响人类的生存环境。而且目前的建筑材料产能过剩，对环境污染巨大，建筑资源消耗严重，天然矿产资源也即将开发殆尽，资源匮乏的问题也日渐严峻。
3.选择恰当的方式处理建筑垃圾已经成为迫切需要解决的问题。回收和合理利用建筑垃圾是实现建筑业发展可持续，实现循环经济的必然要求。为了保护环境节约资源，提高建筑垃圾的利用率，促进降低建筑材料产能，建筑垃圾在混凝土中的利用可以弥补了自然资源的不足，解决了废弃物的处置问题，是一种保护环境节约资源的重要举措。将建筑垃圾粉碎，再回收利用是当前普遍采用的手段之一，常见的做法是将粉碎后的建筑垃圾作为原材料用来制备混凝土。
4.为提高建筑垃圾的利用效率，cn107226643a公开了一种全组分利用建筑垃圾制备的再生透水混凝土材料及其制备方法，该方法生产的再生透水混凝土材料分为混凝土基层和混凝土面层，将建筑垃圾进行破碎分选后得到建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细粉料和建筑垃圾细集料，其中，建筑垃圾粗骨料和建筑垃圾细粉料用于制备混凝土面层，建筑垃圾细集料用于制备混凝土基层，通过碱激发的手段，实现水泥的零使用，可使建筑垃圾全组分利用，且利用率为100％。制备的再生透水混凝土具有良好的透水系数和吸声系数，同时也具有较高的抗压强度，降低了制造成本，可广泛应用于市政建设。但是该方法的制备过程复杂，制备的混凝土材料强度低不耐磨，产品应用受限。
5.公开号为cn110041028a涉及一种利用建筑垃圾的再生混凝土及其制备方法，属于建筑材料混凝土技术领域，由包含以下重量份的原料制成：240～260份的水泥、30～45份的再生微粉、55～70份的活性掺合料、65～90份的矿物掺合料、1010～1130份的粗骨料、730～ 770份的细骨料、8～15份的外加剂和160～170份的水。本发明实现了对建筑垃圾的资源化利用、有利于减少建筑垃圾对环境的污染，减少水泥使用量，制得的再生混凝土有良好的力学性能的效果，但该方法原料复杂，工序繁琐，制造成本高。
6.cn107021700a公开了一种含有建筑垃圾骨料的混凝土再生构件及其制备方法，其各组分及重量百分比如下：水泥10～20％，细骨料24～40％，混凝土类粗骨料40～60％，粉煤灰4～8％，高效减水剂1～2％，水胶0.3～0.4％。本发明提供含有建筑垃圾骨料的混凝土
再生构件的配方合理，科学设定建筑垃圾中的细骨料和混凝土类粗骨料的含量配比，并配有粉煤灰、高效减水剂和水胶，所制得的混凝土再生构件的整体结构强度大，承重能力好，且自重轻，有效改善砂浆的抗开裂性能，使用寿命长，实现建筑垃圾资源的重新利用，符合绿色环保的要求。该方法虽然简单，但是材料的强度较低，需要大量的钢筋增加强度，构造周期长。


技术实现要素：

7.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是采用一种高强度环保混凝土的制备方法生产一种流程简单，性能优异的混凝土材料。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
9.步骤1、将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛，获得粗骨料和细骨料；
10.步骤2、将水泥、改性热解炭、泡沫玻璃、增强纤维、纤维素、粘结剂和水混合，搅拌均匀，得到混合物；
11.步骤3、将粗骨料和细骨料加入步骤2的混合物中，搅拌均匀，得到浆料；
12.步骤4、将步骤3的浆料浇筑成型，在温度20
±
2℃，80％～95％湿度下养护7～28天；得到所述高强度环保混凝土。
13.优选的，所述改性热解炭的制备方法如下：所述份数均为重量份，
14.步骤1、采用100～200份四氢化萘在200℃～500℃温度和 100～500pa压强下，流速为0.01～0.2l/min循环萃取100～200份煤渣 1～5小时，制成萃取液；
15.步骤2、将10～20份矿物掺合料加入步骤1制成的50～200份萃取液中混合均匀，放在氮气条件下，将萃取液以10～30℃/min的升温速率调整到800℃～1500℃的高温，保持高温条件反应1～4h，热解萃取液转化成改性热解炭。
16.优选的，所述粗骨料的粒径为4.75～15mm，细骨料粒径为 1.6～4.75mm。
17.优选的，所述水泥为硅酸盐水泥。
18.优选的，所述高强度环保混凝土的制备方法中，以重量份计，各原料的组分配比为：800～1500份的粗骨料、500～900份的细骨料、 100～500份的水泥、100～200份改性热解炭、50～100份泡沫玻璃、 15～20份的增强纤维、20～50份的纤维素、10～30份的粘结剂和170～200份的水。
19.优选的，所述增强纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、石棉纤维、聚丙烯腈纤维、玻璃纤维、碳纤维中的至少一种。
20.优选的，所述纤维素为多聚合纤维素、木质素纤维素、纤维素醚、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素中至少一种。
21.优选的，所述粘结剂为环氧树脂、有机硅胶粘剂、聚醋酸乙烯酯、 ae丙烯酸酯胶中的至少一种。
22.优选的，所述矿物掺合料为粉煤灰、微硅粉、高炉矿渣、火山灰中的至少一种。
23.热解炭是气态碳氢化合物在高温环境中通过脱氢作用而形成的炭材料。具有晶粒尺寸小、结构致密、耐高温、高强度、性能均一的特点。
24.泡沫玻璃是一种以废玻璃为原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料，具有
防火、防水，无毒、耐腐蚀、防蛀，不老化，无放射性、绝缘，防磁波、防静电，机械强度高，与各类泥浆粘结性好的特性。
25.粉煤灰是煤燃烧后的在烟灰中过滤出来的细小灰粒，是燃煤电厂排出的主要固体废物，主要成分为活性二氧化硅和活性三氧化二铝，能够在碱性环境下发生水化作用，作为矿物掺合料，能够与水泥配合产生胶凝作用。
26.微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，来自于铁合金在冶炼硅铁和工业硅的过程中产生的大量挥发性很强的气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。微硅粉与水泥相互配合，互相填充，能够与水化产物生成凝胶体。
27.高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，主要化学成份是硅酸盐，活性较高，颗粒硬度很高，应用在在混凝土中有利于提高强度，与水泥、活性助剂等材料相互作用，可以增强再生混凝土的力学性能。
28.火山灰是指由火山喷发出的直径小于2毫米的碎石和矿物质粒子。在火山喷发过程中，固体石块和熔浆被分解成细微的粒子而形成火山灰。具有反应活性，即在常温和有水的情况下可与石灰(cao) 反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物。因此磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料。
29.聚酯纤维，是由有机二元酸和二元醇缩聚，再经纺丝所得的合成纤维，简称pet纤维，属于高分子化合物。具有高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能、水稳定性。
30.聚丙烯纤维是以丙烯聚合而成，在我国的商品名为丙纶，密度低，强度高、弹性好，耐磨、耐腐蚀，耐热及耐老化性能差，聚丙烯纤维可作为混凝土、灰泥等的填充材料，提高混凝土的抗冲击性、防水隔热性。
31.聚酰胺纤维俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团— [nhco]—的热塑性树脂总称，耐磨性和强度高，以及具有良好的耐久性。
[0032]
石棉纤维是天然纤维状的硅质矿物的泛称，属于硅酸盐类矿物纤维，被广泛应用于建材防火板，石棉纤维具有耐热、不燃、耐水、耐酸、耐化学腐蚀，导热导电能力低的特点，在建筑上主要用来制成石棉板，保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音、密封等材料。石棉纤维也可与水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋顶板、石棉管等石棉水泥制品。
[0033]
聚丙烯腈纤维是丙烯腈共聚物制成的合成纤维，有“合成羊毛”之称，弹性较好，蓬松卷曲而柔软，保暖性比羊毛高15％。强度比羊毛高。耐晒性能优良，露天曝晒一年，强度仅下降20％，广泛应用于幕布、窗帘、篷布等产品。耐酸性强，抗氧化性能优异，但耐碱性较差，纤维软化温度190～230℃。
[0034]
玻璃纤维属于无机非金属材料，性能优异，种类繁多，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的特点，但纤维较脆，耐磨性较差。它是以石灰石、白云石、叶腊石、石英砂、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝等工艺制造成的。玻璃纤维在耐温、阻燃、抗腐、隔热、隔音、强度、绝缘方面的性能比有机纤维好。
[0035]
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种柔性材料，纤维轴方向的高强度和模量主要是由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高，碳纤维广泛用于增强材料。
[0036]
纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂。广泛存在于植
物细胞壁，纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的一半以上，可用于纺织、食品、建筑等领域。
[0037]
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的高分子聚合物，分子式为(c
11h12
o3)n，它是环氧氯丙烷与双酚a或多元醇的缩聚产物，除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外，对其他材料如玻璃、木材、混凝土等都有优良的粘接性能，而且具有一定的柔韧性，可作为材料的粘结增强剂。
[0038]
有机硅胶粘剂属于单组份，呈半透明膏体状，在室温能固化，固化后具有高弹性、抗冷热、耐老化和电绝缘性能，抗震性能好，对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性，适用于建筑材料的粘结。
[0039]
聚乙酸乙烯酯，是乙酸乙烯酯的聚合物，化学式为(c4h6o2)n，主要用作涂料、胶黏剂、纸张、口香糖基料和织物整理剂。
[0040]
ae丙烯酸酯胶是无色透明粘稠液体，在室温条件下4～8个小时即可快速固化，固化后它的透光率和光线的折射系数与有机玻璃材料基本相同。ae丙烯酸酯胶无毒、操作简便、粘结力强。
[0041]
通过采用上述技术方案，以水泥和改性热解炭作为胶凝材料，与粗骨料、细骨料、增强纤维、纤维素、粘合剂和水共同组成再生混凝土。粗骨料和细骨料是利用拆除的混凝土建筑垃圾经过破碎、研磨、筛分后得到的再生建筑材料，其主要化学成分与普通硅酸盐水泥相近。改性热解炭的加入能够部分取代水泥，减少水泥的消耗量，有利于充分利用建筑垃圾，同时，降低建筑粉尘颗粒漂浮于大气中造成严重的大气污染，并克服改性热解炭取代水泥导致的混凝土强度降低、需水量增大等问题。改性热解炭具有较大的比表面积和丰富的孔洞，具有吸水储水的特点，可与纤维素产生协同作用，发挥吸湿保水性能，有利于抑制混凝土的初期水化速率，延长凝结时间，保持混凝土适当的湿度水平，而且还能在混凝土内部形成孔洞，得到大小和数量合适的内部孔结构的混凝土，既能保证混凝土的高强度，又能确保混凝土良好的保温和吸音性能，有利于混凝土节能；增强纤维在混凝土中纵横交错产生桥接作用，与泡沫玻璃结合增强了混凝土的结构连续性，有效的抵抗收缩膨胀应力，使混合料的温变抗裂性能增强，减少温变产生的形变，以及可以防止裂缝的发展；在经受荷载反复作用过程中，普通混凝土容易产生疲劳断裂破坏，增强纤维在混凝土中均匀分布的加筋作用，使其弹性模量增加，改善混凝土的抗疲劳性能，具有减震的作用；粘合剂可以在纤维素、水泥和增强纤维之间形成较强的粘结作用，而且粘合剂具有一定的可压缩变形能力，增强混凝土的柔韧性和抗震性能。
[0042]
由于采用了以上的技术方案，与现有技术相比，本发明的一种高强度环保混凝土及其制备方法，其优点在于：1)制备得到的混凝土，以改性热解炭作为水泥的替代品，减少了水泥用量，优化了混凝土结构，增强了混凝土力学性能，节约资源，保护环境。2)改性热解炭和纤维素的使用可以延缓水泥的凝固时间，增加内部孔隙，降低混凝土的密度，提高混凝土强度、保温和吸音性能。3)改性热解炭、增强纤维、泡沫玻璃和粘合剂的协同作用可以增强混凝土的韧性和抗温变性能，又能提高强度和抗震性。
附图说明
[0043]
图1是一种高强度环保混凝土的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0044]
实施例中各主要原料的来源：
[0045]
水泥：新达恒联(北京)工程材料技术有限公司，货号：005。
[0046]
四氢化萘：南京化学试剂股份有限公司，cas号：119-64-2。
[0047]
微硅粉：粒径在0.1-0.3μm，灵寿县二平矿产品加工厂，货号： 2019-12-30。
[0048]
泡沫玻璃：廊坊润捷保温材料有限公司，材质：碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂，粒径：1～3mm。
[0049]
环氧树脂：武汉磊固实业有限公司生产，刚性环氧灌注胶。具有较低粘度，可灌性好，固化速度较快，能在0℃以上固化。
[0050]
纤维素：大城县亦博化工有限公司，产品名称：羧甲基纤维素，型号：925-77。
[0051]
聚酯纤维：常州筑威建筑材料有限公司，纤维长度：3-19mm。
[0052]
实施例1
[0053]
一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0054]
步骤1：将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛后得到建筑垃圾粗骨料、细骨料，建筑垃圾粗骨料的粒径分布为：4.75～15mm；建筑垃圾细骨料的粒径分布为：1.6～4.75mm；
[0055]
步骤2：按重量份算，将250份水泥、150份改性热解炭、50份泡沫玻璃、18份聚酯纤维、35份羧甲基纤维素、20份环氧树脂和180 份水混合，搅拌速度为20转/分钟，搅拌1h，得到混合物；
[0056]
步骤3：按重量份算，将1075份粗骨料、750份细骨料和步骤2 的混合物，一起倒入搅拌机进行搅拌均匀，搅拌速度为10转/分钟，搅拌2h，获得浆料；
[0057]
步骤4：将步骤3的浆料浇筑在100mm
×
100mm
×
100mm正方体和100mm
×
100mm
×
400mm立方体模具中振荡和夯实，然后标准养护 28天得到高强度环保混凝土。
[0058]
所述改性热解炭的制备方法如下，所述份数均为重量份：
[0059]
s1、采用150份四氢化萘在300℃温度和200pa压强下，流速为 0.1l/min循环萃取100份煤渣4小时，制成萃取液；
[0060]
s2、将15份微硅粉加入s1制成的150份萃取液中混合均匀，放在氮气条件下，将萃取液温度以20℃/min的速率调整到1200℃的高温，高温下反应2h，热解萃取液转化成改性热解炭。
[0061]
实施例2
[0062]
一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0063]
步骤1：将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛后得到建筑垃圾粗骨料、细骨料，建筑垃圾粗骨料的粒径分布为：4.75～15mm；建筑垃圾细骨料的粒径分布为：1.6～4.75mm；
[0064]
步骤2：按重量份算，将250份水泥、150份热解炭、50份泡沫玻璃、18份聚酯纤维、35份羧甲基纤维素、20份环氧树脂和180份水混合，搅拌速度为20转/分钟，搅拌1h，得到混合物；
[0065]
步骤3：按重量份算，将1075份粗骨料、750份细骨料和步骤2 的混合物，一起倒入搅拌机进行搅拌均匀，搅拌速度为10转/分钟，搅拌2h，获得浆料；
[0066]
步骤4：将步骤3的浆料浇筑在100mm
×
100mm
×
100mm正方体和100mm
×
100mm
×
400mm立方体模具中振荡和夯实，然后标准养护 28天得到高强度环保混凝土。
[0067]
所述热解炭的制备方法如下，所述份数均为重量份：
[0068]
优选的，所述热解炭的制备方法如下：所述份数均为重量份，
[0069]
s1、采用150份四氢化萘在300℃温度和200pa压强下，流速为0.1l/min循环萃取100份煤渣4小时，制成萃取液；
[0070]
s2、将s1制成萃取液放在氮气条件下，将萃取液温度以20℃ /min的速率调整到800℃的高温，高温下反应2h，热解萃取液转化成热解炭。
[0071]
对比例1
[0072]
一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0073]
步骤1：将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛后得到建筑垃圾粗骨料、细骨料，建筑垃圾粗骨料的粒径分布为：4.75～15mm；建筑垃圾细骨料的粒径分布为：1.6～4.75mm；
[0074]
步骤2：按重量份算，将400份水泥、50份泡沫玻璃、18份聚酯纤维、35份羧甲基纤维素、20份环氧树脂和180份水混合，搅拌速度为20转/分钟，搅拌1h，得到混合物；
[0075]
步骤3：按重量份算，将1075份粗骨料、750份细骨料和步骤2 的混合物，一起倒入搅拌机进行搅拌均匀，搅拌速度为10转/分钟，搅拌2h，获得浆料；
[0076]
步骤4：将步骤3的浆料浇筑在100mm
×
100mm
×
100mm正方体和100mm
×
100mm
×
400mm立方体模具中振荡和夯实，然后标准养护 28天得到高强度环保混凝土。
[0077]
实施例3
[0078]
一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0079]
步骤1：将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛后得到建筑垃圾粗骨料、细骨料，建筑垃圾粗骨料的粒径分布为：4.75～15mm；建筑垃圾细骨料的粒径分布为：1.6～4.75mm；
[0080]
步骤2：按重量份算，将250份水泥、150份改性热解炭、50份泡沫玻璃、18份聚酯纤维、35份羧甲基纤维素、20份环氧树脂和180 份水混合，搅拌速度为20转/分钟，搅拌1h，得到混合物；
[0081]
步骤3：按重量份算，将1075份粗骨料、750份细骨料和步骤2 的混合物，一起倒入搅拌机进行搅拌均匀，搅拌速度为10转/分钟，搅拌2h，获得浆料；
[0082]
步骤4：将步骤3的浆料浇筑在100mm
×
100mm
×
100mm正方体和100mm
×
100mm
×
400mm立方体模具中振荡和夯实，然后标准养护 28天得到高强度环保混凝土。
[0083]
所述改性热解炭的制备方法如下，所述份数均为重量份：
[0084]
s1、采用150份四氢化萘在300℃温度和200pa压强下，流速为 0.1l/min循环萃取100份煤渣4小时，制成萃取液；
[0085]
s2、将15份粉煤灰加入s1制成的150份萃取液中混合均匀，放在氮气条件下，将萃取液温度以20℃/min的速率调整到1200℃的高温，高温下反应2h，热解萃取液转化成改性热解炭。
[0086]
实施例4
[0087]
一种高强度环保混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0088]
步骤1：将建筑垃圾进行破碎、研磨和分筛后得到建筑垃圾粗骨料、细骨料，建筑垃圾粗骨料的粒径分布为：4.75～15mm；建筑垃圾细骨料的粒径分布为：1.6～4.75mm；
[0089]
步骤2：按重量份算，将250份水泥、150份改性热解炭、50份泡沫玻璃、18份聚酯纤维、35份羧甲基纤维素、20份环氧树脂和180 份水混合，搅拌速度为20转/分钟，搅拌1h，得
到混合物；
[0090]
步骤3：按重量份算，将1075份粗骨料、750份细骨料和步骤2 的混合物，一起倒入搅拌机进行搅拌均匀，搅拌速度为10转/分钟，搅拌2h，获得浆料；
[0091]
步骤4：将步骤3的浆料浇筑在100mm
×
100mm
×
100mm正方体和100mm
×
100mm
×
400mm立方体模具中振荡和夯实，然后标准养护 28天得到高强度环保混凝土。
[0092]
所述改性热解炭的制备方法如下，所述份数均为重量份：
[0093]
s1、采用150份四氢化萘在300℃温度和200pa压强下，流速为0.1l/min循环萃取100份煤渣4小时，制成萃取液；
[0094]
s2、将8份微硅粉、7份粉煤灰加入s1制成的150份萃取液中混合均匀，放在氮气条件下，将萃取液温度以20℃/min的速率调整到1200℃的高温，高温下反应2h，热解萃取液转化成改性热解炭。
[0095]
测试例1
[0096]
抗压强度测试：
[0097]
依照gb/t 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》对养护完成的高强度环保混凝土试件进行测试，所测试试件为100mm
×ꢀ
100mm
×
100mm的非标准正方体，进行测试时，均测试5个样品，最终取平均值，测试步骤如下：
[0098]
1、试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净；
[0099]
2、将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡；
[0100]
3、在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级《c30时, 加荷速度取每秒钟0.3～0.5mpa；混凝土强度等级≥c30且《c60时，取每秒钟0.5～0.8mpa；混凝土强度等级≥c60时取每秒钟0.8～1.0mpa；
[0101]
4、当试件接近破坏开始急剧变形时应停止调整试验机油门直至破坏然后记录破坏荷载。
[0102]
抗压强度计算公式如下：
[0103][0104]
式中：fc为试件的抗压强度(mpa)；
[0105]
f为试件所能承受的最大荷载(n)；
[0106]
a为荷载作用于试件的面积(mm2)；
[0107]
β为尺寸换算系数取0.95；
[0108]
试样的测试结果如表1。
[0109]
测试例2
[0110]
抗折强度测试：
[0111]
依照gb/t 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》对制备的高强度环保混凝土进行试验，测试试件为100mm
×ꢀ
100mm
×
400mm的非标准立方体，进行测试时，均测试5个样品，最终取平均值，测试步骤如下：
[0112]
1、试件从养护地取出后应及时进行试验，将试件表面擦干净；
[0113]
2、安装尺寸偏差不得大于1mm，试件的承压面应为试件成型时的侧面，支座及承压面与圆柱的接触面应平稳、均匀，否则应垫平；
[0114]
3、施加荷载应保持均匀、连续。当混凝土强度等级《c30时，加荷速度取每秒0.02～0.05mpa；当混凝土强度等级≥c30且《c60时取每秒钟0.05～0.08mpa；当混凝土强度等级≥c60时取每秒钟 0.08～0.10mpa；至试件接近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载；
[0115]
4、记录试件破坏荷载的试验机示值及试件下边缘断裂位置。
[0116]
抗折强度的计算公式为：
[0117][0118]
式中：ff为试件的抗折强度(mpa)；
[0119]
f为试件所能承受的最大荷载(n)；
[0120]
l为跨度(mm)；
[0121]
h为截面高度(mm)；
[0122]
b为截面宽度(mm)；
[0123]
β为尺寸换算系数取0.85；
[0124]
试样的测试结果如表1。
[0125]
测试例3
[0126]
干密度测试：
[0127]
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100mm
×
400mm立方体试样，在养护达到28天后称取试件质量，每个样品均测试5次，最终取平均值，干密度计算公式如下：
[0128]
ρ＝m/v
[0129]
式中：ρ为试样干密度；
[0130]
m为试样的质量(g)；
[0131]
v为试样的总体积(cm3)；
[0132]
试样的测试结果如表1。
[0133]
测试例4
[0134]
抗冻性能测试：
[0135]
根据gb/t50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的试验规定，采用慢冻法进行了混凝土的抗冻性试验，测定在气动水融条件下，经受的冻融循环次数来表示混凝土的抗冻性能。测试步骤如下：
[0136]
1、试验采用尺寸为100mm
×
100mm
×
100mm正方体试样，每组试样选择3块。在养护期24d时提前将试样取出，放入(20
±
2)℃水中浸泡，浸泡水面高出试样顶面20mm，浸泡时间为4d；
[0137]
2、用湿布擦除表面水分后，对外观尺寸测量、编号、称重，置入试样架内，试样与箱体内壁至少留有20mm的空隙，试样架各试样之间保持30mm的空隙；
[0138]
3、冻融箱温度保持在(-20～-18)℃，且冷冻时间为4h；
[0139]
4、冷冻结束后立即加入(18～20)℃的水，水面高出试样表面 20mm。融化时间为4h。融化完毕视为该次冷冻循环结束，可进入下一次冻融循环；
[0140]
5、每经过25次循环对冻融试样进行一次外观检查。当出现严重破坏时，应立即进行称重。当一组试样的平均质量损失率超过5％，可停止其冻融循环试验；
[0141]
6、试样达到规定的冻融次数后，试样应称重，并记录质量损失情况。
[0142]
单个试样的质量损失率应按下式计算：
[0143]
δw＝(w
0-wn)/w0×
100
[0144]
式中：δw为n次冻融循环后混凝土质量损失率(％)；
[0145]
w0为0次冻融循环后混凝土质量(g)；
[0146]
wn为n次冻融循环后混凝土质量(g)；
[0147]
每组试样的平均质量损失率应以三个试样的质量损失率试验结果的算术平均值作为测定值。结果出现负值，应取0，再取三个试样的算术平均值，当三个值中的最大值或最小值与中间值之差超过1％时，应剔除此值。试样的测试结果如表1。
[0148]
表1高强度环保混凝土性能测试结果
[0149][0150]
通过对比可以发现，改性热解炭的添加可以增强混凝土的强度，降低混凝土的干密度，可能原因是改性热解炭中添加了微硅粉，微硅粉中含有铁、铝和硅元素，在高温下与热解炭复合改性，铁、铝元素形成骨架支撑材料，硅与碳元素在高温下能形成碳化硅，碳化硅分解释放少量气体，有利于孔隙的产生，最终形成强度和孔隙率高的改性热解炭微粒，改性热解炭微粒填补了建筑骨料之间的间隙，而且丰富的比表面积和孔洞能够与聚酯纤维和环氧树脂形成协同作用，相互连接纠缠，形成一体的稳定结构，产生束缚作用并且分散外力；多孔结构的改性热解炭和纤维素的存在延缓了水泥的凝结时间，有利于水泥在和其他成份的充分混合，而且具有一定的保湿作用，增强水泥和粗骨料、细骨料之间的粘结性，防止水分过低导致混凝土风化、松散等问题，所以混凝土抗压强度和抗折强度较高；多孔结构降低了混凝土的干密度，在温变过程中，骨架支撑结构抵抗了大部分挤压力，多孔结构形成的空隙减少热胀冷缩过程中混凝土的内部挤压，所以冻融循环质量损失率低。