利用廢磚粉作為礦物摻合料制備干粉砂漿的研究

鄭斌

【摘 要】本文通過利用廢磚的粉料作為礦物的摻合料，分別取代10%、20%、30%的水泥，然后對(duì)于所制得的干粉砂漿進(jìn)行28天養(yǎng)護(hù)，測(cè)得其養(yǎng)護(hù)后的物理性能指標(biāo)，包括抗壓強(qiáng)度、保水率、粘稠度以及拉伸強(qiáng)度等等，通過實(shí)驗(yàn)表明：利用廢磚粉所制得的干粉砂漿具有一定的水活性，因此可以作為摻合料直接運(yùn)用到干粉砂漿的制備過程中。

【關(guān)鍵詞】廢磚粉；礦物摻合料；干粉砂漿；制備

一、前言

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的逐漸加快，建筑產(chǎn)業(yè)日漸擴(kuò)大。因此，建筑業(yè)的總體存量逐步提高，每一年都會(huì)因?yàn)椴疬w或者是舊房改造、新房建設(shè)而產(chǎn)生大量的建筑垃圾，由于我國以前的建筑多以磚混結(jié)構(gòu)為主，因此這些建筑垃圾基本上也是磚混結(jié)構(gòu)，建筑垃圾主要以廢棄的磚塊作為主要的原料，大約占據(jù)整個(gè)建筑垃圾的40%左右。對(duì)于建筑垃圾現(xiàn)在暫時(shí)還沒有很好的解決方案，大部分建筑垃圾只能在露天進(jìn)行堆放或者是進(jìn)行簡單的填埋處理，這樣不但對(duì)于周圍的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，而且浪費(fèi)了資源，隨著綠色節(jié)能技術(shù)的普遍，在建筑廢棄物以及廢棄磚塊的使用上必須貫徹節(jié)能環(huán)保的原則，再生能源的利用趨勢(shì)愈加緊迫。

在建筑垃圾中的廢棄的燒結(jié)粘土磚由于自身結(jié)構(gòu)的原因強(qiáng)度比較低，因此，廢棄粘土磚不適合作為混凝土的骨料。在我們對(duì)于廢棄粘土磚的成分進(jìn)行分析以后，這些廢棄的磚塊般都是燒結(jié)粘土磚，因此基本上都屬于燒結(jié)熟料的范圍之內(nèi)，如果將這些燒結(jié)的粘土磚磨粉，形成一定的細(xì)度，就會(huì)產(chǎn)生火山礦渣的活性性質(zhì)以及水化的活性，這種性質(zhì)使得廢棄的燒結(jié)粘土磚可以生成粉體，這種粉體可以作為水泥的基建摻合料來進(jìn)行使用。這樣不但能夠?qū)τ谥車沫h(huán)境產(chǎn)生保護(hù)作用，而且能夠有效利用廢棄的資源，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。本文主要利用廢棄的粘土磚作為礦物的摻合料進(jìn)行自備干粉砂漿，對(duì)于這一假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。

二、原材料以及實(shí)驗(yàn)的方案

（一）實(shí)驗(yàn)所用的原材料

實(shí)驗(yàn)所用的原材料我們從建筑垃圾中廢棄的粘土磚獲得，將廢棄的磚塊粉碎之后進(jìn)行篩選，然后進(jìn)行粉磨作業(yè)，最后制成顆粒直徑小于0：08毫米的廢磚粉，這種廢磚粉的化學(xué)成分主要進(jìn)行下表：

在實(shí)驗(yàn)中，我們還需要選擇天然的河砂。并且選擇普通的硅酸鹽水泥，實(shí)驗(yàn)所需用的水是普通的自來水。

（二）實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案在設(shè)計(jì)上，我們主要按照國家抹灰砂漿的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)過程中，保持沙與水灰比不變，同時(shí)利用在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段獲得的再生的磚粉對(duì)于10%，20%，30%水泥量進(jìn)行逐步的替代，考慮后期對(duì)于水泥砂漿的整體性能的影響，下面是實(shí)驗(yàn)的配合比：

三、實(shí)驗(yàn)的分析

根據(jù)廢磚粉的實(shí)驗(yàn)配合比，我們進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，，對(duì)利用廢磚粉所制備的干粉砂漿的力學(xué)性能進(jìn)行了檢測(cè)，得到了三天的抗壓強(qiáng)度結(jié)果以及檢測(cè)所得的28天的抗壓強(qiáng)度結(jié)果。

我們從以上的兩個(gè)分析結(jié)果可以得出，隨著在實(shí)驗(yàn)過程中摻雜的廢磚粉的數(shù)量逐漸增多，所制備的水泥砂漿在三天以及28天的強(qiáng)度總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，并且隨著摻雜著廢磚粉的數(shù)量增多，砂漿在早期其強(qiáng)度增加緩慢，如果所制備的水泥砂漿中不摻雜有廢磚粉，那么在水泥砂漿三天左右能夠達(dá)到28天的75%的抗壓強(qiáng)度。但是在實(shí)驗(yàn)中我們可以發(fā)現(xiàn)，摻雜了30%的廢磚粉早期強(qiáng)度只能夠達(dá)到28天強(qiáng)度的50%左右，這就說明在水活化性能上，廢磚粉的效能是低于水泥的。但是在后期水化逐漸增長，因此廢磚粉所制備的水泥砂漿抗壓強(qiáng)度發(fā)展比較快，在28天時(shí)，摻雜了30%廢磚粉的水泥砂漿能夠達(dá)到不摻雜非常粉的水泥砂漿強(qiáng)度的85%左右。這主要是因?yàn)殡S著廢磚粉內(nèi)部水化的延長，其廢磚粉中所含有的氧化鋁以及氧化硅具有極大的活性，，他們都能夠與水泥中的二氧化鈣產(chǎn)生二次水化反應(yīng)。這種反應(yīng)能夠生成水化的硅酸鈣和水化的鋁酸鈣，因此容易產(chǎn)生較多的水化產(chǎn)物，這些水化產(chǎn)物我們知道能夠以提高水泥的強(qiáng)度。同時(shí)由于廢磚粉在顆粒上就有集料效應(yīng)，因此會(huì)使得水泥水化物比較密實(shí)，在這個(gè)層面上也能夠增加水泥的整體抗壓強(qiáng)度。

（一）不同的廢磚粉對(duì)于水泥砂漿粘稠度的影響

本次實(shí)驗(yàn)所采用的配合比也按照上表所示，然后對(duì)于水泥砂漿的稠度進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)設(shè)定的結(jié)果，我們可以看出隨著廢磚粉參與數(shù)量逐漸增加，水泥砂漿的初始稠度以及三小時(shí)以內(nèi)的稠度均處在降低的變化趨勢(shì)之中，這是因?yàn)樗鶇⒓拥膹U磚粉需水量要大大強(qiáng)過水泥的需水量，在對(duì)干粉砂漿進(jìn)行加水?dāng)嚢璧倪^程中，加水?dāng)嚢璧某跗趶U磚粉吸收了大量的水分，因此使得干粉砂漿粘稠度降低，但是由于水泥內(nèi)部水化反應(yīng)的逐漸進(jìn)行，這一部分被吸收的水分逐漸重新釋放，因此這就使得隨著廢磚粉摻合量的增加，干粉砂漿的粘稠度重新增加。

四、結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究表明，我們將廢磚粉經(jīng)過研磨以及粉碎得到顆粒直徑小于0.08毫米所制備的礦物摻合料能夠取代部分水泥進(jìn)行干粉砂漿的制備，雖然在前期廢磚粉水化合性比較低，影響干粉砂漿的早期強(qiáng)度，但是隨著時(shí)間的進(jìn)行，干粉砂漿的總體性能都處在預(yù)拌砂漿的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。為了改變干粉砂漿的保水率以及稠度需要，還需要對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)其施工的性能。與此同時(shí)還需要對(duì)干粉砂漿的收縮性能以及抗裂性能進(jìn)行后續(xù)的研究工作，這樣才能使整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加完整。廢磚粉的利用能夠有效解決建筑廢磚對(duì)于周圍環(huán)境的污染，并且實(shí)現(xiàn)了資源的再生利用，具有極佳的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益。

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