CN101531029A - 一种具有较高耐火性能的隔墙砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明技术是利用建筑废物和回收玻璃制造具有较高耐火性能的隔墙砖，其特征是用建筑垃圾和旧建筑物拆毁的建筑废料以及回收的废玻璃取代传统混凝土隔墙砖中的石子骨料制造隔墙砖，使用本发明技术制造的隔墙砖与用传统的砂石制造的隔墙砖相比具有较好的耐火性能，而其强度等其他性能相等或略有提高。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料混凝土类，涉及一种利用建筑废物和回收玻璃制造的具有较高耐火性能隔墙砖及其制造方法。
技术背景
随着社会的进步及人们生活水平的不断提高，地球上每天都要产生大量的建筑废料和废玻璃瓶，处理这些建筑废料和废玻璃瓶已经变成严重的社会和环境问题。在国内的大中城市中，建筑废物和废玻璃瓶的管理和处理已经变为主要的环境问题之一，并严重的影响国家的可持续发展战略。因此，开发回收和利用建筑废物和废玻璃的新技术变得越来越重要。
建筑废物一般是由混凝土碎块，砖和瓷砖，砂，灰尘，木头，塑料，废铁等组成。混凝土碎块一般是建筑废物的最大组成部分，经过破碎筛分的混凝土碎块可以用来取代混凝土中的天然骨料或者被用做道路基础，这一类回收材料叫做再生骨料。再生骨料在欧美发达国家的建筑工业中部已经成功利用，主要应用在非结构混凝土和道路的基础上。再生骨料在结构混凝土中的应用被限制在20％以内，主要是因为再生骨料与天然石头相比强度较低，多孔和较高的吸水率，从而导致混凝土的流动性较难控制。机压成型的混凝土隔墙砖属于干硬混凝土，对流动性要求不高，因此，利用机压成型的方法制造混凝土隔墙砖可以用100％再生骨料取代天然石子，同时回收的废玻璃瓶经过破碎和筛分也可以作为制造隔墙砖的骨料。
目前国内建筑市场上所利用的隔墙砖主要是普通的混凝土砖和加气粉煤灰砌块等。这些产品在防火性能上相对较低，特别是经过800度以上的高温煅烧后其抗压强度减低到原有强度的20％以下，或者完全丧失了抗压强度。因此，开发具有较高防火性能的隔墙转的新技术对提高建筑物的安全性和耐久性具有现实意义。
隔墙砖中的废玻璃骨料在700-800度的温度时溶解而填充在隔墙砖的空隙中从而变成混凝土隔墙砖在高温煅烧后新的胶凝材料，因此，煅烧后随著废玻璃骨料的掺量增加，隔墙砖的抗压强度的降低量会减少。这是利用废玻璃骨料制造具有较高耐火性能的隔墙砖的技术条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用建筑废物和回收玻璃制造具有较高防火性能的混凝土隔墙砖及其制造方法，由于使用了建筑废物和废玻璃，一方面给建筑废物和废玻璃的回收利用提供了新途径，另一方面节约了天然石子的开采，第三隔墙砖经过800度以上的高温煅烧后，其强度不但不降低，甚至超过其煅烧前的强度，是可持续发展的新技术。建筑物用该发明方法制造的隔墙砖建造后进行火烧实验，在1200度的高温下经过4小时的煅烧后墙的变形小于利用天然石子骨料制造的隔墙砖建造的墙，而且利用该发明方法制造的隔墙砖的强度与火烧前相当。
本发明提供了一种具有较高防火性能混凝土隔墙砖的制造方法：
将水泥，粉煤灰或高岭粉，砂和废玻璃，建筑废物再生(或石子)等骨料，和水按照一定比例配合搅拌后用机压成型的方法即可制造出本发明技术提供的混凝土隔墙砖。该隔墙砖可以是实心砖也可以是空心砖。
利用本发明技术制造的隔墙砖；
其原材料用量范围为：
水泥/骨料：1/14～1/8；
粉煤灰：骨料用量的0～20％；或
高岭粉：骨料用量的0～10％；
并且，沙或石子，再生骨料，废玻璃等骨料按以下比例：
再生骨料：0～100％，
废玻璃：0～100％
水的用量根据实际使用需要确定。
所述的水泥为混凝土技术中通常采用的任何水泥，包括硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，石灰石硅酸盐水泥，白色水泥，矿渣水泥等。
所述的粉煤灰为粒径小于或等于45微米、且含碳量小于7％重量百分比的粉煤灰。
所述的高岭粉为经过煅烧后的高岭土。
所述的再生骨料的粒径范围为<40毫米
所述的废玻璃骨料的粒径范围为<20毫米
本发明方法中所使用的石子，砂和水与制造普通水泥混凝土的相同，无须特别说明。
在本发明的最佳实施方案中，其原材料用量范围为：
水泥/骨料：1/12～1/10；
粉煤灰： 骨料用量的10％；或
高岭粉： 骨料用量的5％；
并且，沙或石子，再生骨料，废玻璃等骨料按以下比例：
再生骨料：50％，粒径范围为<20毫米
废玻璃：50％粒径范围为<10毫米
具体实施实例
下面，结合具体实施事例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
从表1所列的配比和所生产的混凝土隔墙砖特性可以看出，由于废玻璃骨料用量的增加，隔墙砖的强度有所下降，但所有混凝土隔墙砖的强度仍然达到16MPa以上。完全达到了中国国家标准和英国标准的要求(大于7MPa)。经过800度和1200度高温煅烧后，废玻璃骨料含量低于25％时其强度下降大于74％，而废玻璃骨料100％取代隔墙砖中的粗骨料时高温煅烧后砖的抗压强度与煅烧前相当。
建筑物的墙用本发明方法制造的隔墙砖砌筑后按照英国标准方法进行煅烧实验，对墙身的变形和倒塌时间做了测试，结果表明，墙在1200度的温度下煅烧4小时没有倒塌。利用废玻璃骨料制造的隔墙砖砌筑的墙其中心变形小于利用其他骨料制造的隔墙砖砌筑的墙。
表1 混凝土隔墙砖的配比
| 编号 | 水泥/骨料 | 粉煤灰(％) | 再生骨料(％) | 废玻璃骨料(％) | 28天抗压强度(MPa) | 800度高温火烧后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后墙的变形(mm) |
| 1 | 1/10 | 10 | 100 | 0 | 21.8 | 3.6 | 2.5 | 85 |
| 2 | 1/10 | 10 | 80 | 20 | 20.2 | 5.3 | 4.2 | - |
| 3 | 1/10 | 10 | 50 | 50 | 19.3 | 16.2 | 14.6 | 62 |
| 4 | 1/10 | 10 | 0 | 100 | 17.9 | 18.2 | 16.3 | - |
实施例2
表2 混凝土隔墙砖的配比
| 编号 | 水泥/骨料 | 高岭粉(％) | 再生骨料(％) | 废玻璃骨料(％) | 28天抗压强度(MPa) | 800度高温火烧后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后墙的变形(mm) |
| 1 | 1/12 | 5 | 100 | 0 | 16.5 | 2.6 | 1.5 | - |
| 2 | 1/12 | 5 | 80 | 20 | 16.2 | 4.3 | 3.1 | - |
| 3 | 1/12 | 5 | 50 | 50 | 15.3 | 13.4 | 12.3 | 64 |
| 4 | 1/12 | 5 | 0 | 100 | 14.2 | 15.3 | 14.2 | - |
从表2的所列的配比和所制造的混凝土隔墙砖的特性可以看出，当隔墙砖中掺入高岭粉时，其性能与掺入粉煤灰时相似。
实施例3
表3 混凝土隔墙砖的配比
| 编号 | 水泥/骨料 | 粉煤灰(％) | 再生骨料(％) | 废玻璃骨料(％) | 28天抗压强度(MPa) | 800度高温火烧后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后抗压强度(MPa) | 1200度火烧四小时后墙的变形(mm) |
| 1 | 1/14 | 10 | 50 | 50 | 12.8 | 11.1 | 9.1 | - |
| 2 | 1/12 | 10 | 50 | 50 | 16.9 | 14.6 | 11.3 | - |
| 3 | 1/10 | 10 | 50 | 50 | 20.3 | 18.2 | 15.3 | 62 |
| 4 | 1/8 | 10 | 50 | 50 | 24.9 | 22.1 | 18.6 | - |
从表3的所列的配比和所制造的混凝土隔墙砖的特性可以看出，当隔墙砖中水泥的用量减少时，转的强度有所下降，其他性能改变不大。
特别强调的是，按照表1，表2和表3所列的配比所制造的隔墙砖其干缩率全部小于0.05％，完全符合国家标准的规定，而且废玻璃骨料有助于减低隔墙砖的干缩率。
另外，利用表一和表二所列的配合比所制造的铺路砖按照美国标准(ASTM C1260-01)进行碱骨料反应实验，掺入粉煤灰或者高岭粉的铺路砖14天的膨胀率都小于0.02％，远小于标准0.1％的要求。
Claims (10)
1.一种具有较高防火性能的混凝土隔墙砖的制造方法，包括：
将下述比例的水泥，建筑废物再生骨料，废玻璃骨料，砂，石子，粉煤灰或高岭粉，与水混合利用压砖机压成型制成空心或者实心隔墙砖。
其原材料用量范围为：
水泥/骨料：1/14～1/8；
粉煤灰： 骨料用量的0～20％；或
高岭粉： 骨料用量的0～10％；
并且，沙或石子，再生骨料，废玻璃等骨料按以下比例：
再生骨料：0～100％，
废玻璃：0～100％
水的用量根据实际使用需要确定。
所述的水泥为混凝土技术中通常采用的任何水泥，包括硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，石灰石硅酸盐水泥，白色水泥，矿渣水泥等。
所述的粉煤灰为粒径小于或等于45微米、且含碳量小于7％重量百分比的粉煤灰。所述的高岭粉为经过煅烧后的高岭土。
所述的再生骨料的粒径范围为<40毫米
所述的废玻璃骨料的粒径范围为<20毫米。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征为：所述的精选煤灰为粒径<45微米、且含碳量小于7％重量百分比的煤灰。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征为：所述的高岭土为粒径<600微米的各种煅烧高岭粉。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征为：所述的废玻璃为经过回收清洗并破碎筛分的粒径在<10毫米范围之间的玻璃骨料。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征为：所述的再生骨料为经过回收破碎筛分的粒径在<20毫米范围之间的再生骨料。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征为：所述水泥和骨料用量的比为1/14～1/8。
7.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征为：所述粉煤灰的用量为骨料用量的0～20％。
8.如权利要求1或3所述的制造方法，其特征为：所述高岭粉的用量为骨料用量的0～10％。
9.如权利要求1或4所述的制造方法，其特征为：所述废玻璃的用量为骨料总量的1～100％。
10.如权利要求1或5所述的制造方法，其特征为：所述再生骨料的用量为骨料总量的1～100％。
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