建筑废弃物再生原料发泡混凝土密实砌块的性能研究.pdf

全 国 中文核 心期 刊 m # ； * # 钎 鬼 建蟓 拇 中 国 科 技 核 心 期 刊 建筇废弃物再生原料发泡混凝土 宙实li U l l 的性雒砜究 张磊蕾 z ， 吴春丽 ， 王爱军 ， 廖礼平 ， 王武祥 “ ( 1 中 国建筑材料科学研究总院， 北京1 0 0 0 2 4 ； 2 绿色建筑材料 国家重点实验室 ， 北京1 0 0 0 2 4 ) 摘要 ： 建筑废弃物再生原料发泡混凝土密实保温砌块是以水泥为主要胶凝材料、 建筑废弃物再生原料为骨料、 通过化学发泡工 艺制成的一类实心发泡混凝土砌块， 采用干表观密度为6 4 0 8 3 0 k g , m 3 的发泡混凝土生产。 研究了废混凝土再生原料、 废砖再生原料 用量对 B 0 7 、 B 0 8 密度等级再生原料发泡混凝土物理力学性能的影响。结果表明， 建筑废弃物再生原料用量变化将引起再生原料发 泡混凝土强度的显著变化。以抗压强度为基准， 提出了再生原料发泡混凝土砌块的适宜配合比。 关键词 ： 建筑废弃物再生原料： 再生原料发泡混凝土砌块； 发泡混凝土； 抗压强度 中图分类号 ： T U 5 2 2 3 文献标 识码 ： A 文章编号： 1 0 0 l 一 7 0 2 X( 2 0 1 5 ) 1 1 - 0 0 6 5 0 4 S t udy on t he pe r f or m a nc e o f c o ns t r uc t i o n was t e r e c yc l e d m a t e r i al s de ns e f o a m c onc r e t e b l oc ks Z H A N G L e i l e i ， u C h u n l i ， W A N G A ij u n ， L I A 0 L i p i n f ， W A N G Wu x i a n g 。 ( 1 C h i n a B u i l d i n g Ma t e r i a l s Ac a d e my ， B e i j i n g 1 0 0 0 2 4 ， C h i n a ； 2 S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f G r e e n B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， B e ij i n g 1 0 0 0 2 4 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e c o n s t r u c t i o n w a s t e r e c y c l e d ma t e ri a l s d e n s e f o a m i n s u l a t i o n c o n c r e t e b l o c k s i s a k i n d o f s o l i d foa m c o n c r e t e b l o c k p r e p a r e d b y c h e mi c a l f o a mi n g p r o c e s s t a ki n g c e me n t a s t h e ma i n c e me n t i t i o u s ma t e r i a l ， a n d c o n s t ruc t i o n wa s t e r e c y c l e d ma t e rials a s a g g r e g a t e Th e d r y a p p are n t d e n s i t y o f t h e u s e d f o a m c o n c r e t e i s 6 4 0- 8 30 k g ms T h e i n f l u e n c e o f t h e wa s t e c o n c r e t e r e c y e l e d r a w ma t e ria l s a n d t h e a mo u n t o f wa s t e b ric k r e c y c l e d r a w ma t e r i a l o n t h e p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f B 0 7， B 0 8 d e n s i t y r a t i n g r e c y c l e d ma t e rials foa m c o n c r e t e wa s s t u d i e dT h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t he c h a n g e o f c o n s t r u c t i o n wa s t e r e c y c l e d ma - t e r i a l s a mo u n t wi l l c a us e s i g n i f i c a n t c h a n g e i n s t r e n g t h o f r e c y c l e d ma t e r i als foa m c o n c r e t e Wi t h r e f e r e n c e t o t h e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h ，t h i s pa p e r p u t f o r wa r d t h e s u i t a b l e mi x o f r e c y c l e d ma t e r i a l s foa m c o n c r e t e b l o c k Ke y wor d s： c o n s t r uc t i o n wa s t e r e c y c l e d ma t e rials ， r e c y c l e d ma t e ria l s f o a m c o n c r e t e b l o c ks ， foa m c o n c r e t e ， c o mp r e s s i v e s t r e n gth 0 前言 建筑物拆除和新建建筑产生的建筑废弃物中，组分非常 复杂， 组成变化较大， 国内在实施建筑废弃物资源化再生利用 时， 通常采取选择性回收技术。废混凝土、 废砖和废石等无机 硬质组成， 通过加工可再生成为生产混凝土制品的主要原料， 如再生粗骨料、 混凝土( 砂浆) 用的再生细骨料、 废混凝土再生 原料、 废砖再生原料， 或者它们的混合物。 研究表明， 利用废混 凝土和废砖再生原料制备发泡混凝土密实砌块，在技术上是 可行的， 且具有显著的社会经济效益。 基 金项 目： 国家科技支撑 计划项 目( 2 0 1 4 B AL 0 3 B 0 1 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 9 0 7 作者简 介： 张磊蕾 ， 女 ， 1 9 8 6年 生， 山东潍坊人 ， 硕 士 ， 工程师 ， 主要从 事新型墙体材料和保温材料的研究。地址： 北京市朝阳区管庄东里 1 号， 电话： 0 1 0 - 5 1 1 6 7 6 0 7 ， E - ma i l ： z h a n g l e i l e i一1 8 1 2 6c o r n 。 建筑废弃物再生原料发泡混凝土密实保温砌块( 简称再 生原料发泡混凝土砌块) 是以水泥为主要胶凝材料、 建筑废 弃物再生原料作为骨料、 通过化学发泡工艺制成的一类零孔 洞率实心发泡混凝土砌块， 具有轻质、 保温隔热性能好、 防火 性能好、 比强度高等特点。 因此， 是一种具有良好推广应用前 景的节能型墙体砌筑材料， 研制和推广应用将会大大推进我 国建筑节能工作进程l l _ 2 】 。 本文主要研究B 0 7 ( 6 4 0 7 3 0 k g m 3) 和B 0 8 ( 7 4 0 8 3 0 k g m 3 ) 2 个密度等级再生原料发泡混凝土砌块，采用干表观密度为 6 4 0 8 3 0 k g m 的再生原料发泡混凝土生产。探讨废混凝土及 废砖再生原料用量对再生原料发泡混凝土力学性能的影响， 基 于抗压强度提出了再生原料发泡混凝土砌块的适宜配合比。 l 原材料及试验方法 1 1 原材料 水泥， 选用唐山冀东水泥厂产4 2 5 R普通硅酸盐水泥 NE W BUl L Dl NG M AT ER l AL S 6 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 张磊蕾， 等： 建筑废弃物再生原料发泡混凝土密实砌块的性能研究 表 2 粉煤灰替代废混凝土再生原料制备发泡混凝土的配合比及性能测试结果 达到 A 3 5 级； B 0 8 级再生原料发泡混凝土干表观密度为7 9 4 k g m 。 ， 2 8 d 抗压强度达到4 6 5 M P a ， 强度等级基本达Na 5 0级。 用粉煤灰替代废混凝土再生原料可以大幅度提高再生 原料发泡混凝土的抗压强度，这归因于粉煤灰的 “ 火山灰反 应 ， 即粉煤灰在常温下能与C a ( O Iq ) 反应， 生成类似于水 泥水化产物的C S H凝胶，具有胶凝能力并产生一定的强 度， 可发挥胶凝材料作用。当粉煤灰与水泥混合后， 粉煤灰中 的活性S i O ： 和A l 2 0 与水泥水化产物C a ( 0 H ) 发生二次水化 反应。因此， 在水泥用量固定的前提下， 用具有胶凝作用的粉 煤灰替代惰性的废混凝土再生原料，使得再生原料发泡混凝 土抗压强度逐渐提高。 2 2 废砖再生原料用量对发泡混凝土性能的影响 用粉细砂逐渐替代废砖再生原料，再生原料发泡混凝土 配合比及性能测试结果见表3 。 由表3 可以发现， 随着粉细砂 掺量逐渐增加， 再生原料发泡混凝土抗压强度略有提高， 但强 度等级均达不到A 3 5 级和A 5 0 级的目 标。 表 3 粉细砂替代废砖再生原料制备发泡混凝土的配合比及性能测试结果 同样， 考虑用粉煤灰代替废砖再生原料， 固定水泥用量， 粉煤灰设计0 、 5 、 1 0 、 1 5 、 2 0 和2 5 等6 个用量，再生 原料发泡混凝土配合比及性能测试结果见表4 。 从表4可以看出， 当水泥用量固定， 再生原料发泡混凝土 抗压强度随废砖再生原料用量减少而明显提高，与废混凝土 再生原料发泡混凝土规律一致。 对于B 0 7 级再生原料发泡混凝土， 当水泥用量为3 3 5 、 粉煤灰用量为2 0 和废砖再生原料用量为4 5 时， 发泡混凝 土干表观密度为7 0 7 k g m ， 2 8 d抗压强度达到3 9 0 M P a ； 对 于B 0 8 级再生原料发泡混凝土， 当水泥用量为2 8 5 、 粉煤灰 用量为2 5 和废混凝土再生原料用量为4 5 时， 发泡混凝土 干表观密度为 8 1 5 k g m 3 2 8 d 抗压强度达到4 9 6 M P a ， 可以 达到B 0 7 级和B 0 8 级再生原料发泡混凝土的标准要求。 比较表2 和表4 可发现， 当建筑废弃物再生原料用量相同 时， 与废混凝土再生原料发泡混凝土相比， 废砖再生原料发泡 混凝土抗压强度略高。 这是因为， 废砖再生原料堆积密度小， 成 N E W BUI L Dl NG MAT E Rl AL S 6 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 张磊蕾， 等： 建筑废弃物再生原料发泡混凝土密实砌块的性能研究 表 4 粉煤灰替代废混凝土再生原料制备发泡混凝土的配合比及性能测试结果 型时料浆体积大， 双氧水用量少， 从而发泡混凝土内形成的气 孔数量少， 因此， 废砖再生原料发泡混凝土抗压强度相对较高。 2 - 3 建筑废弃物再生原料发泡混凝土砌块推荐 配合比 基于上述试验研究结果， 以抗压强度为基准， 密度等级为 B 0 7和B 0 8 级的再生原料发泡混凝土砌块推荐配合比见表 5 。 利用推荐配合比制备的再生原料发泡混凝土砌块主要技术 性能指标见表6 。 表 5 建筑废弃物再生原料发泡混凝土砌块推荐配合 比 表 6 建筑废弃物再生原料发泡混凝土的主要技术指标 项目 技 术指标 6 8 新型建筑材料 2 0 1 5 1 1 3 结论 ( 1 ) 当密度等级和原材料体系中水泥用量相同时， 用天然 粉细砂逐渐替代废混凝土或废砖再生原料，可使再生原料发 泡混凝土抗压强度略有提高，但均达不到J C ff 1 0 6 2 -2 0 0 7 规定的A 3 5 和A 5 0 强度等级要求。 ( 2 ) 当密度等级和原材料体系中水泥用量相同时， 用粉煤 灰替代惰性的废混凝土或废砖再生原料，使得再生原料发泡 混凝土抗压强度逐渐提高。对于B 0 7 级再生原料发泡混凝 土， 建筑废弃物再生原料掺量4 0 ， 粉煤灰掺量达到2 5 时， 发泡混凝土强度等级可达到A 3 5 级； 对于B 0 8 级再生原料发 泡混凝土， 建筑废弃物再生原料掺量4 5 ， 粉煤灰掺量达到 2 5 时， 发泡混凝土强度等级可达到A 5 0级， 其它各项性能 均符合J C T 1 0 6 2 -2 0 0 7 的技术要求。 参考文献 ： 1 】 张磊蕾 我国 自保温混凝 土砌块 的发展现状 及研究方 r c 中 国 硅酸盐学会 房建材料与绿色建筑， 北京， 2 0 0 9 ： 5 2 8 5 3 5 2 王武祥， 张磊蕾， 王爱军， 等 水泥基发泡混凝士保温砌块的性能 与生产I J 1 建筑 砌块与砌块建筑 ， 2 0 1 2( 6 ) ： 5 - 1 0 3 刘巽伯 ， 沈旦 申， 陈以理 ， 等 上海 市粉煤灰应 用技术 手册【 M】 上 海 ： 同济大学 出版社 ， 1 9 9 5 A 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m