廢棄粘土磚再生混凝土性能研究

丁點(diǎn)點(diǎn)

（宿州學(xué)院，安徽 宿州 234000）

廢棄粘土磚再生混凝土性能研究

丁點(diǎn)點(diǎn)

（宿州學(xué)院，安徽 宿州 234000）

將廢棄粘土磚制備再生粗骨料混凝土，并對(duì)其進(jìn)行抗折及抗壓強(qiáng)度分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用廢棄粘土磚部分代替粗骨料制備的再生粗骨料混凝土抗壓強(qiáng)度大于C20的抗壓強(qiáng)度值要求，能夠滿足自密實(shí)混凝土的使用要求。

廢棄粘土磚；再生混凝土；抗壓強(qiáng)度

粘土磚是早期砌筑墻體用的材料，但是因生產(chǎn)粘土磚所需的粘土多取自土地或耕地，對(duì)土地資源的破壞相當(dāng)嚴(yán)重。因此，2005年據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》精神，印發(fā)了《“十二五”墻體材料革新指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出開展“城市限粘、縣城禁實(shí)”，即全國(guó)縣城城區(qū)開展禁止使用實(shí)心粘土磚工作，堅(jiān)持疏堵結(jié)合、禁產(chǎn)和禁用相結(jié)合的原則，采取有效措施推進(jìn)實(shí)心粘土磚廠關(guān)停、轉(zhuǎn)產(chǎn)，鼓勵(lì)發(fā)展符合當(dāng)?shù)亟ㄖY(jié)構(gòu)需求且能替代實(shí)心粘土磚的優(yōu)質(zhì)新型墻體材料。雖然，粘土磚的使用量已經(jīng)在逐年減少，但是伴隨著城鎮(zhèn)化的擴(kuò)張與發(fā)展，房屋的拆遷中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄建筑粘土磚，廢棄磚的堆放會(huì)占用大量的土地資源，另外也對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生不利影響，如果只是將這些建筑垃圾掩埋，不僅消耗資金同時(shí)帶來(lái)污染。如何讓這些建筑垃圾能夠有效的二次利用，諸多學(xué)者對(duì)于廢棄粘土磚作再生骨料物理力學(xué)性能做研究[1-2]。

聶江婷等[3]將建筑垃圾按不同比例替代部分石灰石和砂巖制備水泥熟料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摻入建筑垃圾后，生料的吸熱量和反應(yīng)區(qū)間均有所下降，對(duì)煅燒過(guò)程有促進(jìn)作用；熟料反應(yīng)的活化能下降，有利于固相反應(yīng)進(jìn)行。劉子振等研究廢棄磚作再生混凝土的骨料，得出等體積代換比等質(zhì)量代換更優(yōu)的結(jié)論。楊惠君等從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的角度對(duì)再生碎磚混凝土的價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明生產(chǎn)低強(qiáng)度再生廢磚混凝土的成本與普通的C10混凝土差不多，從環(huán)境效益角度看破碎黏土磚的循環(huán)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是十分有益的。本文選取皖北宿州地區(qū)某拆遷工地拆遷棄置的廢棄粘土磚，試圖對(duì)廢棄粘土磚取代部分粗骨料制備再生混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，對(duì)廢棄建筑黏土磚的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。

1 試驗(yàn)研究

1.1 試驗(yàn)材料

廢棄粘土磚選自宿州市西北某拆遷工地。在處理廢棄粘土磚時(shí)，考慮到這部分廢棄磚的孔隙率比較大，如果不經(jīng)任何處理就直接使用，在后期拌制混凝土過(guò)程中粘土磚塊可能會(huì)吸入較多的拌合用水，為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在本試驗(yàn)開始之前先對(duì)廢棄磚進(jìn)行浸濕處理，經(jīng)過(guò)清潔處理后，用破碎機(jī)將粘土磚破碎，按照獲取的粘土磚顆粒大小經(jīng)過(guò)篩分設(shè)備分離，選用符合試驗(yàn)粒徑要求的骨料。拌制混凝土所用的細(xì)骨料水泥選用OP·42.5普通硅酸鹽水泥，拌合用水為自來(lái)水，砂為河砂，細(xì)度模數(shù)為2.0。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)，再生粗骨料混凝土配合比見(jiàn)下表1，其中水灰比為0.45；本試驗(yàn)混凝土試塊分兩組；其中A組試塊在制備的過(guò)程中添加了適量的激發(fā)劑CaO；B組未添加激發(fā)劑。

表1 混凝土配合比

本試驗(yàn)主要從混凝土抗折強(qiáng)度值與抗壓強(qiáng)度值兩個(gè)力學(xué)指標(biāo)角度分析廢棄粘土磚部分替代粗骨料制備再生混凝土的可行性?；炷猎嚰叽绮捎?50mm*150mm*150mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（相對(duì)濕度95%以上，溫度20±2℃）對(duì)混凝土試塊進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并按照規(guī)范測(cè)試兩組混凝土試塊的3d、7d、28d的抗折強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

從養(yǎng)護(hù)完畢的A組和B組試塊中先后分別取3塊完好的試塊進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，每組試塊的抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度值分別取該組3塊試塊的平均值。經(jīng)過(guò)測(cè)試，兩組混凝土試塊3d、7d、28天的抗折強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度值分別見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 混凝土抗折強(qiáng)度

圖2 混凝土抗壓強(qiáng)度

由圖中數(shù)據(jù)可以看出：

A組樣品中添加了激發(fā)劑CaO后，有效地激發(fā)了廢棄粘土磚中的SiO2的活性，因?yàn)榧ぐl(fā)劑CaO與拌合所用水發(fā)生反應(yīng)生成了Ca(OH)2，而骨料中的活性SiO2與Ca(OH)2反應(yīng)，該過(guò)程不僅消耗了部分水，同時(shí)減少了空隙，使得混凝土抗壓強(qiáng)度后期得到提升，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，再生粗骨料混凝土3d、7d、28d的抗壓強(qiáng)度值分別提高了7.52%，9.27%，8.71%；再生粗骨料混凝土3d、7d、28d的抗折強(qiáng)度分別提高了2.82%，7.30%，9.20%。

通過(guò)圖2可以發(fā)現(xiàn)，兩組混凝土試塊后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，A、B兩組試塊其28d抗壓強(qiáng)度值均超過(guò)20MPa，其中A組再生混凝土28d抗壓強(qiáng)度值大于23MPa，說(shuō)明采用廢棄粘土磚部分代替粗骨料制備的再生混凝土抗壓強(qiáng)度大于C20的抗壓強(qiáng)度值要求，能夠滿足自密實(shí)混凝土的使用要求。

綜上所述，激發(fā)劑CaO可以有效地激發(fā)粘土磚中的SiO2的活性，通過(guò)比較樣品的抗折強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度可以發(fā)現(xiàn)，將廢棄粘土磚處理后部分替代粗骨料制備再生粗骨料混凝土是可行的，廢棄粘土磚的再次利用可以節(jié)省再生粗骨料的成本。需要注意的是，雖然廢棄粘土磚部分取代常用的粗骨料碎石在技術(shù)上是可行的，但是要合理控制其摻入量；同時(shí)需要注意經(jīng)過(guò)篩分后的磚粒與碎石的粒徑組合問(wèn)題及配制再生粗骨料混凝土的水灰比。廢棄粘土磚的循環(huán)利用不僅節(jié)約了許多寶貴的資源，節(jié)省了生產(chǎn)粗骨料的成本，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境也是有益的，這與我國(guó)積極倡導(dǎo)的綠色建筑的核心“四節(jié)一環(huán)?！闭咭彩且恢碌?，有利于推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)論

廢棄建筑粘土磚經(jīng)破碎處理后，適量替代粗骨料制備再生混凝土，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試其抗壓強(qiáng)度值大于C20混凝土的抗壓強(qiáng)度值要求，滿足自密實(shí)混凝土的使用要求。

添加適量的CaO可以有效地激發(fā)廢棄粘土磚中SiO2的活性，對(duì)于再生混凝土抗壓強(qiáng)度的提升有一定的促進(jìn)作用。

廢棄粘土磚經(jīng)處理后可部分替代粗骨料制備再生混凝土，不僅可以有效地解決大量建筑垃圾的處理問(wèn)題，同時(shí)亦符合建筑業(yè)“可持續(xù)發(fā)展”的原則。

[1]鄭偉琴. 舊房拆遷廢棄建筑粘土磚的再利用研究[D].南京:南京理工大學(xué),2013.

[2]梁倚,鄧志恒,黃廷劍,等. 以廢磚粉和廢砂漿為細(xì)骨料的再生混凝土受力性能試驗(yàn)研究[J]. 混凝土,2009(3):17-20.

[3]聶江婷,周劉成,李昌勇,等. 建筑垃圾對(duì)水泥熟料形成動(dòng)力學(xué)的影響[J].硅酸鹽通報(bào),2013,32(3):369-374.

Study on the performance of recycled concrete with waste clay brick

DING Dian-dian

(Suzhou University, Suzhou Anhui 234000)

The waste clay brick preparation of recycled coarse aggregate concrete, and the anti bending and comprehensive strength analysis. The experimental results show that the use of waste clay brick instead of coarse aggregate preparation of recycled coarse aggregate concrete comprehensive strength greater than the comprehensive strength of the C20 value requirement, can meet the requirement of self compacting concrete is used.

Waste clay brick; Recycled concrete; Comprehensive strength

TU755.4

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.002

1672–7304(2016)05–0004–02

宿州學(xué)院校級(jí)一般項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2014yyb07）；宿州學(xué)院校級(jí)教研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：szxyjyxm201421）。

（責(zé)任編輯：雷 君）

丁點(diǎn)點(diǎn)（1989-），男，安徽濉溪人，研究方向：邊坡穩(wěn)定性。