建筑垃圾砖粉复合矿物掺和料试验研究.docx

建筑垃圾砖粉复合矿物掺和料试验研究摘要:本课题主要针对磨细废砖粉与矿渣粉、粉煤灰或石灰石粉以不同比例进行三组分复合制备新型复合矿物掺和料。研究净浆、胶砂与混凝土的工作性能、强度在此基础上提出建筑垃圾砖粉复合矿物掺和料的适宜组分配比。试验研究表明:砖粉可作为混凝土的矿物掺和料使用与矿渣粉、粉煤灰或石灰石粉复合使用技术措施得当能够保证混凝土拌合物和易性和强度要求。前言目前我国建筑垃圾围城及破坏环境、生态的现象普遍存在再生利用率比较低。据住建部报导到2022年中国还将新建住宅300亿平方米由此产生的建筑垃圾将超过50亿吨。建筑垃圾如果不处理会严重污染环境而且占用大量土地。可见建筑垃圾的资源化利用仍有巨大的发展空间建筑垃圾具备资源化属性建筑垃圾资源化处置95%以上可成为工程建设的原材料并能应用到建设工程中去。建筑垃圾经过合理处理实现其资源化利用是建筑业长久健康发展必须解决的重大课题也是建筑材料行业同仁的责任和使命。国内外关于建筑垃圾资源化利用的研究主要集中于再生砖、砌块用骨料以及再生粗细骨料应用于混凝土的研究对建筑垃圾微粉用于掺和料的研究相对较少。随着混凝土技术的发展矿粉、粉煤灰等矿物掺和料已经从利用工业废渣节约成本变成了改善混凝土性能不可或缺的一种组分[3]。由于减水剂技术不断进步混凝土水胶比不断降低各类低活性乃至非活性掺和料开始在现代混凝土得到越来越多的利用。本文研究建筑垃圾废砖磨成细粉与“矿渣粉、粉煤灰”以及“矿渣粉、石灰石”粉进行三掺复合;研究和分析其对净浆、胶砂和混凝土工作性与强度的影响。通过研究建筑垃圾砖粉复合矿物掺和料合适的组分配比和验证细度与需水量比指标为生产中合理控制砖粉复合矿物掺和料质量提供参考。1原材料和试验方法1.1试验原材料(1)水泥:北京金隅水泥厂生产的P·O42.5水泥比表面积390m2/kg标准稠度用水量29.3%实测28d抗压抗折强度分别为52.2MPa、9.7MPa。(2)粉煤灰:密度2.2g/cm3比表面积410m2/kg需水量比98%。(3)矿渣粉:采用S95级矿渣粉密度2.89g/cm3比表面积460m2/kg流动度比96%。(4)石灰石粉:密度2.76g/cm3比表面积440m2/kg流动度比103%。(5)建筑垃圾砖粉:所用砖粉由废砖破碎后磨制细度45μm筛余为9.9%需水量比为100%。(6)细骨料:混凝土用砂为60%机制砂+40%河砂细度模数2.9。(7)粗骨料:本实验用石为碎石最大公称粒径20mm。(8)外加剂:本实验使用外加剂为西卡聚羧酸高效减水剂固含量45%反应时间3min左右。1.2试验方法细度试验参考GB/T2022-0505《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》进行粉煤灰、砖粉、矿渣粉的细度实验;参考GB/T1345—2005《水泥细度检验方法》筛析法进行石灰石粉细度试验。参考GB/T12022-0599《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》。混凝土坍落度和强度试验分别参考《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T52022-0511)、《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T52022-0502)2建筑垃圾砖粉复合掺和料对净浆与胶砂性能的影响2.1建筑垃圾砖粉三组分掺和料对净浆流动度的影响建筑垃圾砖粉三组分复合掺和料净浆试验A组是掺加粉煤灰B组是掺加石灰石粉。表1、2结果表明砖粉、矿渣粉、粉煤灰以及砖粉、矿渣粉、石灰石粉三组分复合掺和料中砖粉的加入并不会降低净浆流动度。总体上看相同复合比例时矿渣粉、砖粉、石灰石粉复合掺和料+水泥净浆流动度比矿渣粉、砖粉、粉煤灰复合掺和料+水泥大石灰石粉的加入有助于提高净浆流动度。B组矿渣粉、砖粉、石灰石粉百分比例为30∶35∶35时净浆流动度最大达到277mm流动性优异。A组同样比例掺加粉煤灰的净浆流动为243mm流动性能良好。2.2建筑垃圾砖粉三组分复合掺和料胶砂配合比与强度考虑到混凝土生产实际本实验有所改变采用低水胶比进行胶砂强度试验水胶比0.35试验中加入西卡聚羧酸减水剂调整流动性将搅拌时间改为:水和胶凝材料入锅后开机慢搅30s在第二个30s开始时加入标准砂然后高速搅拌3min成型养护方法不变。实验分析(分析表4、5):同比例掺加时掺粉煤灰复合掺和料胶砂比掺石灰石粉的胶砂抗压强度明显高。矿渣粉掺量相同时砖粉掺量适度增加对胶砂28d抗压强度影响不大强度都高于50MPa。就强度而言A组矿渣粉、砖粉、粉煤灰复合百分比例为40%:30%:30%最好28d胶砂抗压强度达75.8MPa其胶砂的流动度符合要求无离析泌水现象相比而言B组同比例矿渣粉、砖粉、石灰石粉组胶砂强度为58.1MPa胶砂强度的降低幅度特别大但胶砂流动性更好。综上所述经多次试验可以确定矿渣粉、砖粉、粉煤灰/石灰石粉以40%:30%:30%复合时为最佳复合比例。按此比例