文章摘要

Use of luminescent-glass aggregates for the production of decorative architectural mortar

第一作者:肖玉佳
通讯作者:林忠财
其他作者:Ba TungPham,Ming-ZhiGuo
通讯单位:湖南大学土木工程学院
论文DOIhttps://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104233
论文50天免费下载链接:
https://authors.elsevier.com/a/1edQL8MyS92haZ

成果简介
  本文将发光材料和透明的废弃玻璃相结合生产发光玻璃骨料(Luminescent glass aggregate - LGA),并研究其应用于装饰性建筑砂浆的可行性。发光玻璃建筑砂浆(Architectural luminescent-glass materials - ALM)的性能测试结果表明,其具有27-30 MPa的抗压强度和6-7 MPa的抗弯强度,可应用于大多数装饰性建筑中。ALM中的胶黏剂层阻碍了水泥的水化反应,导致其28天抗压强度低于传统的玻璃砂浆。然而,ALM具有优异的干缩性能和抗碱骨料膨胀损害的能力,特别是当LGA尺寸较大时;这是因为ALM中的发光涂层对玻璃中的活性二氧化硅和水泥基体的碱性物质有一定的隔离作用,而较大的LGA具有较厚的发光涂层,表现为对玻璃和水泥基体更加优异的隔离作用。最重要的是,ALM表面发出黄绿色的光,并可保持8小时的余辉时长。
 
图文导读
  图1为传统玻璃和发光玻璃建筑砂浆的抗压(左)和抗折强度(右)。由图可得,随着养护龄期,抗折强度和抗压强度都会稳步增长。养护1天时,ALM的平均抗压强度为12.8 MPa,低于control抗压强度(16.6 MPa)大约30%;养护7天时,ALM平均抗压强度为22.8 MPa,仅为control抗压强度(40.7 MPa)的一半;养护28天时,ALM平均抗压强度为28.3 MPa,也仅为control抗压强度(49.1 MPa)的一半。分析表明,虽然ALM的抗压强度随着养护时间在增长,但是增长速率低,远低于control的强度增长率。这可能与玻璃表面的透明胶黏剂有关:胶黏剂颗粒会在水泥颗粒之间形成了薄膜,阻止了水泥颗粒与水的接触,导致水泥水化程度降低,最终呈现为宏观强度的下降。

1 传统玻璃和发光玻璃建筑砂浆的抗压(左)和抗折强度(右)。
 
   图2为传统玻璃和发光玻璃建筑砂浆的干燥收缩率(左)和碱骨料膨胀率(右)。由图可得,ALM112天干缩值约为0.084~0.095%,仅为传统玻璃混凝土(112天干缩值:0.103%)的75%ALM14天膨胀率都低于0.1%,处于安全的碱骨料膨胀范围。此外,ALM28天膨胀率为0.15%~0.28%,低于control传统玻璃砂浆组(28天膨胀率:0.30%)。这说明LGA表层涂覆的发光胶黏剂层会缓解一部分玻璃混凝土的碱骨料危害。同时,具有不同大小LGAALM0-100样品膨胀值呈现一定的规律:随着大尺寸颗粒的增加,ALM的膨胀值在减小,28天的膨胀值从ALM00.28%减小到ALM1000.15%。这说明大尺寸的LGA具有更大的碱骨料危害缓解能力。
 
2 传统玻璃和发光玻璃建筑砂浆的干燥收缩率(左)和碱骨料膨胀率(右)。

  图3ALM外观图。可以看到,ALM在有光环境下呈现和传统玻璃砂浆一样的外观;在黑暗环境下其发光玻璃发出黄绿色光,而传统玻璃砂浆在黑暗中完全无法辨认。图4ALM的余辉衰减数据。可以看出,初始1分钟内的亮度衰减很快,第1分钟的亮度(0.90~1.10 cd/m2)只有初始亮度(1.90~2.10 cd/m2)的50%;1分钟后亮度衰减则趋于平缓,8小时的亮度仍然有0.20 cd/m2,高于人肉眼可以识别的最低亮度(3.2*10-4 cd/m2)。
 
 3 ALM外观图。

4 ALM的余辉衰减数据