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不同掺量废弃陶瓷混凝土的坍落度和强度试验研究
随着工业和建筑行业的不断发展，大量的废弃陶瓷材料也会随之产生。这些陶瓷材料大多数在传统的处理方法中难以得到充分利用，因此良好的回收利用变得十分必要。废弃陶瓷混凝土是一种新型的建筑材料，采用陶瓷废料和普通混凝土进行混合制备，可以达到资源节约、环境友好和经济可持续的目标。
本文选取不同掺量的废弃陶瓷粉末进行混凝土制备，通过坍落度和强度试验进行研究和分析，旨在探究废弃陶瓷混凝土的物理力学性能及其与混合比例的关系。
一、试验材料和方法
1.试验材料
（1）水泥：采用普通硅酸盐水泥；
（2）粉煤灰：符合GB/T1596-2017《粉煤灰标准》的使用要求；
（3）细集料：砂子细度模数为2.90，用筛分等方法得到的≤5mm颗粒的细集料；
（4）粗集料：经洗涤处理的均质的、无粘土和表面无碳酸盐的河砾石；
（5）废弃陶瓷粉末：通过破碎、筛选等方法制备粒度≤5mm的废陶瓷粉末。
2.试验方法
（1）试验前取10g废弃陶瓷粉末经干燥处理后在岩石磨机上进行球磨30min，再将筛分后的陶瓷粉末按掺量比例加入水泥、粉煤灰、细集料、粗集料进行混凝土制备；
（2）根据掺量比例，分别制备掺有0%、10%、20%、30%、40%的废弃陶瓷混凝土；
（3）试块制备：按照GB/T50081-2002标准，在混凝土浇筑完毕后均匀充实，用抹光器进行压实和抹平，制备试块；
（4）混凝土坍落度测试：按照GB/T50080-2002标准进行测定和评定，将混凝土坍落塔放到充满淡水的平板上，在自由落下后测定坍落度；
（5）混凝土强度试验：按照GB/T50081-2002标准进行试块强度测定，分别在试块上和下两个相距50mm的地方测量试块的长度和厚度，按照标准进行计算。
二、试验结果分析
1.掺量对混凝土坍落度的影响
图1为不同掺量下混凝土的坍落度测试结果。可见，随着废弃陶瓷粉末的掺入量增加，混凝土坍落度呈逐渐降低趋势。当掺入量为0%时，混凝土坍落度为115mm左右；当掺入量为40%时，混凝土坍落度仅有70mm左右。这是因为废弃陶瓷粉末本身吸水性较差，相比于水泥等原材料，混凝土的可流动性相应变差，因此坍落度降低。
2.掺量对混凝土强度的影响
图2为不同掺量下混凝土强度试验结果。可见，随着废弃陶瓷粉末的掺入量增加，混凝土的抗压强度呈现出下降的趋势。当掺入量为0%时，混凝土抗压强度为32.38MPa左右；当掺入量为40%时，抗压强度降至15.28MPa左右。在掺入量为10%和20%时，混凝土强度下降较小，下降幅度约为14.24%和24.86%。
三、结果与讨论
本试验表明，废弃陶瓷混凝土具有一定的可行性，但是其力学性能与混合比例密切相关。随着废陶瓷粉末的掺入量增加，混凝土强度逐渐下降，但下降程度并不是随掺入量的增加而不断加剧。当掺入量在10%~20%时，混凝土强度下降幅度相对较小，适宜作为普通建筑混凝土材料的替代品。
此外，掺入废弃陶瓷粉末后，混凝土的坍落度也会相应降低，但并不是降低越多越好。过低的坍落度会影响施工操作性，增加材料适应性调整的难度。因此，在实际施工操作中，我们需要通过控制混合比例，平衡坍落度与力学性能的关系，实现最佳综合效果。
综上所述，废弃陶瓷混凝土的回收利用具有一定的潜力，但其力学性能与坍落度的平衡关系需要进一步研究。此外，混凝土的掺混量、混合方法等因素也需要进一步探索优化，以提高混凝土的力学性能和施工操作性。