锂渣掺量对水泥基复合材料性能的影响

吕志栓，何 斌，韩国旗，米红林，王 晨，陈 欣

(喀什大学土木工程学院，喀什 844008)

随着对材料性能要求不断提高，普通混凝土因自重大、抗拉强度低以及明显的脆性破坏等缺点，越来越难适应重大工程或一些特殊工程的需要。高韧性水泥基复合材料(engineered cementitious composites，ECC)具有抗拉强度高、结构材料轻、塑性和韧性高等优点，受到中外学者广泛关注[1-2]。矿物掺合料是制备水泥基复合材料不可或缺的部分，能显著增强其力学性能、塑性和韧性，改善水泥基体和纤维界面黏结性能，展现出良好的裂缝控制能力[3-6]。目前矿物掺合料使用较多的是粉煤灰，将锂渣应用到高韧性水泥基复合材料中还鲜有报道。

锂渣是锂盐生产时产生的工业废渣，新疆和四川是生产锂盐最主要的产地，每年中国的锂盐排放量超过80 t，不仅污染环境，而且浪费资源[7]。随着相关学者[7-8]对锂渣深入的研究，其化学成分和性质是相对均匀和稳定的，价格相较粉煤灰更加低廉。目前，主要用于配制普通混凝土、砂浆以及再生粗骨料混凝土等[8-12]。为此，现用锂渣代替传统的粉煤灰掺合料制备水泥基复合材料，对比分析锂渣和粉煤灰掺量对水泥基复合材料性能的影响。

1 试验设计

1.1 原材料

试验原材料包括：水泥、锂渣、粉煤灰、砂子、PVA纤维(聚乙烯醇纤维)、减水剂、水。

(1)水泥：采用喀什某水泥厂P·O 42.5级水泥，粒径不超过80 μm，化学成分如表1所示，其各项技术指标符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007)。

(2)锂渣：锂渣采用乌鲁木齐锂盐厂锂渣，如图1 所示，比表面积420 m2/kg，呈土黄色，使用之前先进行烘干、研磨，化学成分如表1所示，SiO2和Al2O3的含量要远高于水泥，CaO含量远低于水泥。……