關(guān)于建筑垃圾(本文主要指混凝土塊、混有砂漿的碎磚塊)的再生利用,目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在再生骨料及再生混凝土等方面。再生骨料由于在使用期間或破碎期間產(chǎn)生裂縫缺陷,使其本身強(qiáng)度偏低,吸水率偏大,且品質(zhì)變化較大,只能用于配制低強(qiáng)度的混凝土。且由于再生混凝土的耐久性偏差,美國(guó)、日本等國(guó)家對(duì)再生骨料及再生混凝土的使用也有他于道路墊層等低等級(jí)要求的部位,限制了其在建筑物中的使用。也有人對(duì)再生骨料采用裹漿法及滲透法進(jìn)行改性,但成本太高且成效不大。另外,在再生骨料的生產(chǎn)過(guò)程中往往又廢棄了粒徑小于2mm的富水泥漿顆粒,這既使建筑垃圾再利用效率大大降低又對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此,研究建筑垃圾粉粒料的利用問(wèn)題很有必要。
試驗(yàn)材料
水泥:水泥廠P.O 42.5級(jí)水泥。
砂:ISO標(biāo)準(zhǔn)砂
NaOH:片狀,符合GB 209-93的要求,工業(yè)純度不小于96%。
Na2C03:無(wú)水Na2C03,化學(xué)純度不小于99%。
廢棄混凝土磨細(xì)礦物摻料FH:取自老教學(xué)樓拆除的廢棄混凝土該樓為磚混結(jié)構(gòu),建于20世紀(jì)70年代。廢棄混凝土先用PE60x100鄂式破碎機(jī)破碎,然后用小磨機(jī)通過(guò)粉磨不同時(shí)間,磨至3種細(xì)度。
廢棄碎磚磨細(xì)礦物摻料FZ:同樣取自該幢教學(xué)樓拆除樓,為青磚用上述同樣方法磨至3種細(xì)度。
研究FH,FZ以不同比例替代水泥后以及分別加入NaOH或Na2C03作激發(fā)劑后對(duì)水泥的一系列物理力學(xué)性能的影響,重點(diǎn)研究其對(duì)力學(xué)性能的影響。篩余百分?jǐn)?shù)參照GB/T 1345-1991《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法》0.08 mm篩篩析法,水篩法。比表面積測(cè)定參照GB/T 8074-1987水泥比表面積測(cè)定方法,勃氏法。標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性參照GB/T 1346-2001水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法。其中安定性檢測(cè)采用沸煮試餅法。力學(xué)性能測(cè)試采用GB/T 17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法DSO法。激發(fā)劑采用先溶于水中的方法。其摻配比例指的是FH或FZ替代水泥的質(zhì)量百分含量。
在未加激發(fā)劑情況下,不同摻量和細(xì)度的FH,FZ對(duì)水泥力學(xué)性能的影響可以看出,F(xiàn)H,FZ對(duì)水泥力學(xué)性能的影響有相似的特點(diǎn)。當(dāng)取代量在10%左右時(shí),不降低水泥力學(xué)性能。甚至在FH摻量不超過(guò)10%,0.08 mm篩篩余百分?jǐn)?shù)也不超過(guò)10%的情況下,能略微提高水泥的力學(xué)性能,尤其是早期強(qiáng)度,這可能是由于FH中的CaC03成分對(duì)水泥中的C3A, C3S的水化有促進(jìn)作用的緣故。但當(dāng)取代量超過(guò)20%后,力學(xué)性能明顯下降,但對(duì)水泥的物理性能影響不大,并且標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的降低有利于混凝土的工作性FZ細(xì)度的影響似乎比FH大,F(xiàn)Z2對(duì)水泥力學(xué)性能的提高較為顯著。當(dāng)0.08 mm篩篩余不超過(guò)10%時(shí),對(duì)水泥力學(xué)性能有利,但過(guò)細(xì),如FZ3,則水泥力學(xué)性能又有所下降。
堿性激發(fā)劑對(duì)FH,FZ有激發(fā)效果,加入激發(fā)劑后與未加激發(fā)劑的相比強(qiáng)度大大提高,尤其是早期強(qiáng)度。當(dāng)FH或FZ的取代量達(dá)到30%時(shí),早期抗壓強(qiáng)度仍不降低,接近于純水泥,但后期強(qiáng)度有所下降激發(fā)劑對(duì)FZ的激發(fā)效果明顯高于對(duì)FH。激發(fā)劑的摻量以1.5%為佳。