浅析废弃玻璃碎屑在混凝土中的试验研究

将废弃玻璃碎屑替代砂子运用到混凝土当中，这是一种值得研究的新途径.它不仅为减少城市固体垃圾找到了一种行之有效的方法，而且还对发展绿色环保型材料起到了推动作用，可以让废弃玻璃碎屑的利用率得到提高，让企业实现节能减排，减少企业经济损失和降低国家的能源损耗，符合国家提出的“绿色经济”理念。

基于这样的构想，文章通过试验用不同比例的废弃玻璃碎屑替代砂子，检测出其混凝土抗压强度，选择出了最佳替换比，并分析了利用废弃玻璃碎屑制备混凝土的可行性。

1 试验

1.1 原材料

水泥（“双狮”牌水泥，普通硅酸盐水泥）、自来水、碎石、废弃玻璃碎屑、矿渣粉。

1.2 试验方法

本试验共有5组实验，每组为3个试块，混凝土设计强度为C30，按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011），根据相关计算，确定基准混凝土配合比为：水泥：矿渣粉：石子：砂：水=783：334：3955：2231：658。用不同量的废弃玻璃碎屑等质量取代其中的砂子，替代量分别为砂子质量的10%，30%，60%，100%。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/TS0081—2002）制作出混凝土标准试件。

1.3 试件的养护

（1）试件成型后立即用不透水的薄膜或者土工布覆盖表面。防止水分蒸发。采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置二昼夜，然后编号、拆模。（2）试件拆模后将其养护，养护的条件采用GK-II型恒温恒湿控制仪控制，使要养护的试件控制在温度为20±2℃，并且相对湿度为不小于95%，试件表面应有一定湿度，不能直接冲水，试件放置相隔10～20mm。（3）同条件养护试件的拆模试件与实际构件的拆模试件相同，用气泵拆模后，试件仍需保持同条件养护。（4）养护28d。

1.4 试验过程

（1）试件从标准护室取出后，立即擦干水分并量出其尺寸，计算出试件的受压面积A。（2）将试件放在压力机的下承板，试件的受压面应该垂直于顶面，试件的中心应对准下板中心。将试验机开启，当上压板接触试件时，改变球座位置，让其接触充分。（3）加压，当试件临近破坏时，改变试验机的油门，当试件破坏时，记录此破坏荷载的大小。

1.5 试验结果分析

（1）利用fcu=F/A，得到图1所示以不同的替换比得到的混凝土立方体试件的抗压强度，精确至0.1Mpa。（2）用不同替代率的混凝土立方体进行抗压强度试件进行了抗压强度试验，得出相应替代率-抗压强度关系曲线。文章通过试验得出，当废弃玻璃碎屑替代率为10%时，混凝土的抗压强度相较于基准混凝土出现明显下降，之后随替代率的继续上升，其试件的抗压强度亦逐渐增大，当废弃玻璃碎屑替代率为60%时，抗压强度达到最大值，但相较于普通混凝土下降约17%。探其缘由，废弃玻璃相比于普通的砂子要脆，其表面比砂子光滑，从而使得水泥砂浆与玻璃之间的粘结力减小，且废弃玻璃碎屑中的活性二氧化硅与水泥中的碱易发生碱-硅酸反应，从而使混凝土膨胀开裂，抗压强度降低。（3）综上所述，利用废弃玻璃碎屑作为混凝土的细骨料，虽强度因碱骨料反应有所下降，考虑通过加入外加剂抑制碱骨料反应可以弥补这一缺陷，因而利用废弃玻璃碎屑替代混凝土中的部分砂子，应用于混凝土中是可行的。

2 废弃玻璃碎屑混凝土的展望前景

随着我国经济的迅速发展，推动了建筑业以及其他行业的高速发展。由于玻璃具有良好的性能广泛地应用于工作生活各个方面，相应的废弃玻璃碎屑也会大量产生。每年城市的废弃玻璃约450～750万吨，占城市生活垃圾总量的3%～5%。玻璃消耗量日益增加，废弃玻璃碎屑的处理也逐渐成为一个棘手的问题。玻璃的具有很稳定的化学性质，很难分解，用普通的填埋方法埋入土地后，纵然千百年之后也是原来的性质。考虑到目前我国建材工业的资源消耗量巨大，再者我国正在创建资源节约型社会，那么将废弃玻璃碎屑替代砂子运用到混凝土当中，将是一种值得研究的新途径，又能节约资源，从而实现建材工业的可持续发展，增加社会效益，推进资源节约型社会的建设。此外对于废弃玻璃碎屑骨料混凝土的研制应用推广工作，我国目前还在试验阶段。任何新型事物都需要实践者和领跑者，基于“十三五”规划期间，我国将生态文明建设作为经济社会发展的要义，如何实现废弃物的二次利用，是摆在我国科技工作者和专家学者面前的重要要务。而混凝土的良好性能是实现城镇化新农村建设的前提，因此在城镇化新农村建设中，废弃玻璃碎屑研制的混凝土具有极广阔的潜能和用途。

3 结语

（1）研究表明用废弃玻璃碎屑替代砂子对混凝土抗压强度产生较不利影响，基准混凝土抗压性能优于替换后的混凝土强度，但可以通过加入外加剂来保证替换后的混凝土强度。（2）利用废弃玻璃碎屑研制混凝土可以降低其对环境的污染，减轻对环境所造成的压力，但同时也应重点研究在生产研制中碱骨料反应对混凝土强度的影响，因而需多考虑加入的外加剂对其强度等性能的影响。

相信经过以上的介绍，大家对废弃玻璃碎屑在混凝土中的试验研究也是有了一定的认识。欢迎登陆鲁班乐标，查询更多相关信息。