CN104529333A - 一种废弃烧结砖再生c30混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废弃烧结砖再生C30混凝土及其制备方法。所述的废弃烧结砖再生C30混凝土是由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按重量比1：1.679～1.737：0.653～0.817：0.367～0.397：0.006～0.01配制而成。本发明所制得C30混凝土强度合格稳定，抗压强度、劈拉强度高，和易性、流动性、保水性等工作性能良好，而且其制备过程简单、环保，更易于施工。

Description

一种废弃烧结砖再生C30混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑工程材料技术领域，尤其涉及一种用废弃烧结砖再生C30混凝土及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快、新农村建设的不断深入及旧村改造、新村建设的相继铺开，城乡大量的房屋被拆除，经调查研究发现，我国城乡的旧建筑物大多以烧结黏土砖为主要材料的砌体结构或混合结构，因此，导致以烧结黏土砖为主的建筑废弃物空前增加。目前，我国建筑废弃物堆放总量已达70×10⁹t，年拆除建筑物产生的建筑固体废弃物在2×10⁹t以上，其中的绝大部分未经任何处理，便被运往郊外露天堆放或填埋，而堆放或填埋则需耗用大量的耕地资源，加剧了土地资源的紧张和浪费；同时在清运和堆放过程中的散落和扬尘等问题，又加重了对环境的影响和污染，引发许多环境问题和社会公害。因此，对建筑废弃物的资源化利用已成为亟待解决的问题。

粗骨料在混凝土中约占70%，是混凝土的主要组成成分，构成了混凝土内部的主要受力骨架。因此，加强建筑废弃物的再生利用，将其经破碎、筛分处理成为“再生骨料”替代天然骨料，用于配制混凝土或者生产混凝土制品，不仅可以解决因丢弃大量建筑废弃物而产生的“垃圾围城”窘境和由此产生的环境污染等问题；同时也可以减少对天然砂石的开采，保护生态环境，促进社会的协调及建材行业的可持续发展。

目前国内外对于拆除旧建、构筑物产生的建筑废弃物用于再生混凝土的制备技术主要存在以下几个问题：其一，废烧结砖骨料密度较低，在振捣过程中易出现骨料上浮，使得混凝土内部骨料分布不均，导致制备的再生混凝土强度等级相对较低，一般为C10～C20；其二，根据强度需要，再生骨料只能部分取代天然骨料用于再生混凝土的配制，而且取代率较低。与天然骨料相比，废弃烧结砖再生骨料压碎指标较高，混凝土中再生粗骨料的取代率直接影响混凝土的强度。因此，为了获得混凝土抗压强度的提升，只能降低再生骨料的取代率，影响了废弃烧结砖的资源化利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃烧结砖再生C30混凝土，其强度稳定，和易性、保水性等工作性能良好。

本发明的另一目的在于提供一种废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法，步骤简单、环保，易于施工。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.679～1.737：0.653～0.817：0.367～0.397：0.006～0.01配制而成。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述废弃烧结砖再生粗骨料来自于城镇建设拆除的废弃烧结砖建筑垃圾，粒径d₁为5 mm～25 mm，体积密度为1600～1700 kg/m³，压碎指标为25～32%，吸水率为20%～30%。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述废弃烧结砖再生粗骨料的粒径质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为20%～25%，10 mm＜d₁≤16 mm为25%～30%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%～30%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%～30%。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述细骨料为河砂或机制砂，所述细骨料粒径d₂为0.15 mm～2.36 mm，表观密度为2500～2700 kg/m³，含水率为3%～5%。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述细骨料的粒径质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为9%～13%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%～31%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为35%～42%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20%～25%。

根据上述的废弃烧结砖再生C30混凝土，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

上述的废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将废弃烧结砖破碎、筛分，得到再生粗骨料；

（2）按照上述原料质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂；

（3）预先润湿搅拌机的筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、水泥、细骨料投入搅拌机中，预搅拌2～3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀；

（4）将水和减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～8 min，至拌合物混合均匀。

本发明的积极有益效果：

本发明所述废砖骨料再生C30混凝土由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂配制而成。再生粗骨料粒径采用连续级配，有效提高了骨料颗粒级配的均匀性，使得形成的骨料框架合理，制备得到的混凝土质密性增加，进而增强了混凝土的强度，提高了利用建筑废弃物再生骨料制备的混凝土的强度等级。由于粒径在20mm～25mm范围内骨料的使用，不仅构成了较为完整的混凝土受力骨架，使再生混凝土的抗压强度、劈拉强度等力学性能有进一步的提高；同时，明显的抑制了在振捣过程中小粒径骨料的上浮，改善了再生混凝土的收缩性能，合理的降低了水泥用量。

本发明所述废砖骨料再生C30混凝土，由于抗压强度达到了30MPa以上，使得由废砖骨料制备的再生混凝土工程适用范围有了进一步的扩大。

本发明所述原料废弃烧结砖再生粗骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，实现了废弃资源的再生化利用、提高了利用率，能够显著的节约自然资源。本发明以压碎指标较低的再生粗骨料来生产再生混凝土，通过合理设计水灰比、粗骨料颗粒连续级配分布以及砂率，实现了以低强度大粒径再生粗骨料制备较高强度混凝土，解决了再生粗骨料不能用于生产强度等级较高的混凝土的难题，提高了废弃烧结砖再生粗骨料的使用性能和应用范围；同时以压碎指标较低的再生粗骨料为原料，降低了建筑废弃物经破碎处理制备再生粗骨料过程的能耗，大大降低了生产成本。

本发明所得废砖骨料再生C30混凝土和易性、流动性、保水性性能良好，抗压强度、劈拉强度高，制备过程简单、环保，易于施工。

具体实施方式

实施例1：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.679：0.653：0.397：0.006配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的废弃烧结砖再生粗骨料体积密度为1611 kg/m³，压碎指标为31.8%，吸水率30%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为22%，10mm＜d₁≤16mm为30%，16 mm＜d₁≤20 mm为26%，20 mm＜d₁≤25 mm为22%。

所述的细骨料为河砂，表观密度为2527 kg/m³，含水率5%，粒径d₂范围为：0.15 mm～2.36 mm，粒径分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为9%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为30%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为36%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为25%。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定测试本发明废弃烧结砖骨料再生C30混凝土的工作性能，所得C30混凝土坍落度为100 mm。

实施例2：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.695：0.693：0.389：0.007配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的废弃烧结砖再生粗骨料体积密度为1632 kg/m³，压碎指标为30.1%，吸水率26%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为25%，10mm＜d₁≤16mm为28%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%，20 mm＜d₁≤25 mm为22%。

所述的细骨料为机制砂，表观密度为2570 kg/m³，含水率4%，粒径d₂范围为：0.15 mm～2.36 mm，粒径质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为10%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为26%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为40%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为24%。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定测试本发明废弃烧结砖骨料再生C30混凝土的工作性能，所得C30混凝土坍落度为100 mm。

实施例3：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.708：0.732：0.382：0.008配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的废弃烧结砖再生粗骨料体积密度为1651 kg/m³，压碎指标为29.3%，吸水率23%，粒径质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为22%，10mm＜d₁≤16mm为27%，16 mm＜d₁≤20 mm为28%，20 mm＜d₁≤25 mm为23%。

所述的细骨料为河砂，表观密度为2605 kg/m³，含水率3%，粒径范围为：0.15 mm～2.36 mm，粒径质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为10%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为28%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为39%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为23%。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定测试本发明废弃烧结砖骨料再生C30混凝土的工作性能，所得C30混凝土坍落度为100 mm。

实施例4：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.725：0.775：0.374：0.009配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的废弃烧结砖再生粗骨料体积密度为1673 kg/m³，压碎指标为28.6%，吸水率22%，粒径质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为20%，10mm＜d₁≤16mm为25%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%，20 mm＜d₁≤25 mm为30%。

所述的细骨料为机制砂，表观密度为2650 kg/m³，含水率3%，粒径d₁范围为：0.15 mm～2.36 mm，粒径d₂质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为11%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为40%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为24%。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定测试本发明废弃烧结砖骨料再生C30混凝土的工作性能，所得C30混凝土坍落度为100 mm。

实施例5：

一种废弃烧结砖再生C30混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.737：0.817：0.367：0.010配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的废弃烧结砖再生粗骨料体积密度为1692 kg/m³，压碎指标为25.1%，吸水率20%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为22%，10mm＜d₁≤16mm为28%，16 mm＜d₁≤20 mm为30%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%。

所述的细骨料为机制砂，表观密度为2690 kg/m³，含水率3%，粒径d₂范围为：0.15 mm～2.36 mm，粒径d₂质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为13%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为42%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20%。

所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

按GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定测试本发明废弃烧结砖骨料再生C30混凝土的工作性能，所得C30混凝土坍落度为100 mm。

上述实施例1～5之一任意所述的废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法之一，包括以下步骤：

（1）将废弃烧结砖破碎、筛分得到再生粗骨料；

（2）按上述质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂；

（3）预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、水泥、细骨料投入搅拌机中，预搅拌2 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀；

（4）将水、聚羧酸高效减水剂依次加入搅拌机中，拌合8 min，直至拌合物混合均匀。

上述实施例1～5之一任意所述的废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法之二，包括以下步骤：

（1）将废弃烧结砖破碎、筛分得到再生粗骨料；

（2）按上述质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂；

（3）预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、水泥、细骨料投入搅拌机中，预搅拌3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀；

（4）将水、聚羧酸高效减水剂依次加入搅拌机中，拌合3 min，直至拌合物混合均匀。

上述实施例1～5之一任意所述的废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法之三，包括以下步骤：

（1）将废弃烧结砖破碎、筛分得到再生粗骨料；

（2）按上述质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂；

（3）预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、水泥、细骨料投入搅拌机中，预搅拌3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀；

（4）将水、聚羧酸高效减水剂依次加入搅拌机中，拌合5 min，直至拌合物混合均匀。

强度测试

测试步骤：将本发明实施例1～5所得C30再生混凝土分别一次性装入试模，装料时用抹刀沿各试模壁插捣，再将试模放在振动台上，分两次进行振捣，刮去试模口多余的废弃烧结砖再生混凝土，然后用抹刀抹平放入混凝土养护箱内养护24 h，拆模，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，28天后取出。

根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的规定方法，对废弃烧结砖骨料再生混凝土试块进行强度检测，测试结果见表1。由检测结果可知，制备得到的混凝土符合C30混凝土的标准要求。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：1.679～1.737：0.653～0.817：0.367～0.397：0.006～0.01配制而成。

2.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述废弃烧结砖再生粗骨料来自于城镇建设拆除的废弃烧结砖建筑垃圾，粒径d₁为5 mm～25 mm，体积密度为1600～1700kg/m³，压碎指标为25%～32%，吸水率为20%～30%。

4.根据权利要求3所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述废弃烧结砖再生粗骨料的粒径质量分布：5 mm≤d₁≤10 mm为20%～25%，10 mm＜d₁≤16 mm为25%～30%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%～30%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%～30%。

5.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述细骨料为河砂或机制砂，所述细骨料粒径d₂为0.15 mm～2.36 mm，表观密度为2500～2700 kg/m³，含水率为3%～5%。

6.根据权利要求5所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述细骨料的粒径质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为9%～13%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%～31%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为35%～42%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20%～25%。

7.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C30混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

8.一种权利要求1所述的废弃烧结砖再生C30混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将废弃烧结砖破碎、筛分，得到再生粗骨料；

（2）按照上述原料质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂；

（3）预先润湿搅拌机的筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀；

（4）将水和减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～8 min，至拌合物混合均匀。