再生骨料在墻體材料中的應(yīng)用技術(shù)研究

賀福明 姜新佩

現(xiàn)在,由于城鎮(zhèn)化高速發(fā)展,舊城改造步伐加快,導(dǎo)致許多混凝土建筑物和磚混建筑物、構(gòu)筑物、路面等被拆除,大量的建筑垃圾產(chǎn)生。將廢棄混凝土塊和磚塊經(jīng)加工、破碎、篩分、分選、潔凈后,按一定的級配混合形成新的骨料,稱作再生骨料。這些年來,國內(nèi)外開展很多再生骨料代替天然骨料配制的再生骨料墻體材料的研究,取得了很多成果[1]。這些研究表明,由于再生骨料具有空隙率大、吸水率高、收縮嚴(yán)重[2]的特點(diǎn),和普通骨料配制的混凝土空心砌塊和空心磚相比,其具有抗壓強(qiáng)度低,強(qiáng)度穩(wěn)定性不佳,實驗強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,離散性大的缺點(diǎn)。但其保溫性能有所改善。利用再生骨料在混凝土和多孔磚的使用量不低于原料總量的50%的砌塊和磚,稱為再生砌塊和再生磚。因為再生多孔磚對混凝土的工作性能要求低;另一方面,再生骨料比天然骨料密度低,導(dǎo)熱系數(shù)低,目前國內(nèi)外對此有所研究但不全面。本研究就項目對生產(chǎn)工藝方面存在的問題,通過對粗細(xì)骨料的精細(xì)化分類的實施,采用蒸壓及蒸汽養(yǎng)護(hù),使得再生多孔磚的強(qiáng)度達(dá)到MU30,而且使其強(qiáng)度穩(wěn)定性有質(zhì)的提高,收縮率減小。這些研究為再生多孔磚的大規(guī)模研究提供基礎(chǔ)。

1 再生骨料的分類

根據(jù)篩分后再生骨料的級配、堆積密度、壓碎指標(biāo)、針片狀顆粒含量、微粉含量等技術(shù)指標(biāo)及主要組分將粗細(xì)骨料分為三類,其中一類主要由粘附有水泥石和水泥砂漿的天然石組成,含有少量砂漿塊體;第二類由附有水泥石和水泥砂漿的天然碎石、磚塊、砂漿組成;第三類主要由磚塊、砂漿組成,含有少量的粘附有水泥石和水泥砂漿的天然碎石。

表1 MU30多孔磚配合比及成型參數(shù)

表2 MU30多孔磚物理性能

2 再生骨料多孔磚的生產(chǎn)與質(zhì)量檢測

2.1 原材料質(zhì)量控制

1)再生骨料:顆粒級配不合理,骨料的松散堆積空隙率增大;微粉含量過大,骨料的總表面積增大,這兩方面因素都會使產(chǎn)品的相對含水量過大,干燥收縮變大,并且浪費(fèi)水泥。因此,再生粗骨料經(jīng)檢測符合相應(yīng)的類別,粒徑不宜大于10 mm,顆粒級配符合GB/T 14685-2001建筑用卵石、碎石[3]中5 mm～10 mm粒級的級配要求。再生細(xì)骨料,經(jīng)檢測符合相應(yīng)的類別,顆粒級配符合GB/T 14684-2001建筑用砂[4]中顆粒級配要求;2)水泥:應(yīng)符合GB 175[5]的規(guī)定。本項目使用32.5級礦渣硅酸鹽水泥,28 d抗壓強(qiáng)度37.5 MPa;3)水:應(yīng)符合JGJ 63[6]的規(guī)定。本項目使用自來水;4)粉煤灰:應(yīng)符合GB/T 1596[7]的規(guī)定。本項目使用Ⅲ級灰,燒失量:11.2%,需水量比:108%,細(xì)度(45 μ m 方孔篩篩余):31.4%;5)摻加劑:堿性激發(fā)劑。

2.2 生產(chǎn)工藝控制

1)計量準(zhǔn)確;2)攪拌時間要有保障;3)宜采用蒸壓養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù);4)成品的存放應(yīng)有墊板,防止受潮吸水。雨天要有覆蓋。

2.3 再生磚的研制與生產(chǎn)

1)配合比。配合比設(shè)計的目的是使用Ⅰ類再生粗細(xì)骨料試制生產(chǎn)高強(qiáng)度等級的墻體材料,M U30多孔磚級配經(jīng)過多次試配確定。M U30多孔磚配合比見表1,本項目再生多孔磚的規(guī)格為240 mm×115 mm×90 mm。再生磚壓制成型后,蒸養(yǎng)24 h,自然養(yǎng)護(hù)至齡期28 d后測定再生磚的各項物理性能。2)物理性能測定。依據(jù)GB/T 4111-1997混凝土小型空心砌塊試驗方法[8]對再生多孔磚的物理性能進(jìn)行測定。MU30多孔磚物理性能見表2。

3 結(jié)語

1)對再生骨料進(jìn)行分類:a.可以提高再生骨料的均質(zhì)性,從而可以提高產(chǎn)品的均質(zhì)性,使產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)偏差減小,變異系數(shù)減小;b.可以獲得品質(zhì)的再生粗、細(xì)骨料,即堆積密度、壓碎指標(biāo)值等性能指標(biāo)接近天然的優(yōu)質(zhì)原料,生產(chǎn)出高品質(zhì)的墻體材料;c.可以提高建筑廢棄物資源的可利用程度。2)用Ⅰ類再生粗、細(xì)骨料制成的多孔磚,強(qiáng)度等級可達(dá)MU30,干燥收縮率小于0.020%,軟化系數(shù)大于0.90,相對含水率小于28%。3)摒棄建筑廢棄物回收利用率100%才是節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的意識形態(tài),微粉可作低級利用,作一般回填用,以免給產(chǎn)品質(zhì)量帶來不利影響。4)應(yīng)加強(qiáng)對生產(chǎn)工藝的控制,重視產(chǎn)品的養(yǎng)護(hù)制度,以生產(chǎn)出高品質(zhì)的再生墻體材料為目標(biāo),加強(qiáng)宣傳,得到建材行業(yè)人士的認(rèn)可,以利于建筑廢棄物更大范圍和更大量的資源化利用。

[1] 肖建莊,李佳彬,蘭 陽.再生混凝土技術(shù)最新研究進(jìn)展與評述[J].混凝土,2003(6):17-20.

[2] 李佳彬,肖建莊,孫振平.再生粗骨料基本特性及其對混凝土性能的影響[J].建筑材料學(xué)報,2004(4):390-395.

[3] GB/T 14685-2001,建筑用卵石、碎石[S].

[4] GB/T 14684-2001,建筑用砂[S].

[5] GB 175,建筑用水泥[S].

[6] JGJ 63,建筑用水[S].

[7] GB/T 1596,建筑用粉煤灰[S].

[8] GB/T 4111-1997,混凝土小型空心砌塊試驗方法[S].