CN104529334B

CN104529334B - 废弃烧结砖再生c35合成纤维混凝土及其制备方法

Info

Publication number: CN104529334B
Application number: CN201410794721.4A
Authority: CN
Inventors: 高丹盈; 景嘉骅; 周潇; 左祥祥
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2014-12-20
Filing date: 2014-12-20
Publication date: 2018-06-05
Anticipated expiration: 2034-12-20
Also published as: CN104529334A

Abstract

本发明涉及一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.011~0.018：1.679～1.737：0.653~0.817：0.367～0.397：0.006～0.010配制而成。本发明制备的合成纤维混凝土和易性、流动性、保水性性能良好，抗压强度、劈拉强度高，而且其制备过程简单、环保，易于施工。

Description

废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种废弃烧结砖再生C35合成纤维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老城改造的相继铺开，城乡大量的房屋被拆迁，产生的碎砖瓦废弃物空前增加，我国现有约400×10⁹m³建筑物，未来100年将逐步转化为建筑固体废弃物；在过去的50年里，我国至少生产了200×10⁹m³粘土砖制品；在未来50年内，这些粘土砖制品也将转化为建筑固体废弃物。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，其中绝大部分未经任何处理，便被运往郊外露天堆放或填埋，需耗用大量的耕地资源，同时在清运和堆放过程中的散落和扬尘等问题，引发了严重的环境问题和社会公害。因此，废弃烧结砖的资源化利用已成为亟待解决的问题。

目前，对于合成纤维再生混凝土的研究相对较多，但主要集中在废混凝土粗骨料和细合成纤维方面，其研究特点主要有以下几方面：（1）废混凝土骨料主要由天然骨料外裹水泥砂浆组成，压碎指标相对较高，与天然粗骨料的压碎指标相比差别不大，因而所制备的再生混凝土强度相对较高，制备工艺及技术要求相对简单；（2）所用纤维一般为直径较小、长度较短的合成纤维，主要作用为防止混凝土的开裂和减少收缩，对混凝土力学性能及耐久性能的改善和提高不是十分明显。

中国专利CN102924002A公开了一种废弃纤维再生混凝土，它由水泥、水、砂、碎石、再生混凝土粗骨料、废弃纤维组成，废弃纤维来自服装、纺织品加工产生的废料、纺纱工程产生的废料、生活中的废弃服装和纺织品等，再生混凝土粗骨料是制备混凝土的较佳原料。

发明内容

为弥补上述缺陷，本发明的目的在于提供一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，强度适中，和易性、流动性、保水性能良好。

本发明的另一目的在于提供一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土的制备方法，制备过程简单、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C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.011~0.018：1.679～1.737：0.653~0.817：0.367～0.397：0.006～0.010配制而成。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的合成纤维为波浪形聚烯烃粗纤维或者连续刻痕形聚烯烃粗纤维。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的波浪形聚烯烃粗纤维直径0.60mm~0.80mm，长度40~60mm，抗拉强度530～560 N/mm²，弹性模量为6.5～7.5 GPa，比重0.90~0.95g/cm³；

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的连续刻痕形聚烯烃粗纤维直径0.70mm~0.90mm，长度50mm~70mm，抗拉强度580～630 N/mm²，弹性模量为9.5～10.5GPa，比重0.90~0.95g/cm³。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的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%。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的废弃烧结砖再生粗骨料粒径d₁质量分布为：5mm≤d₁≤10mm为20%~25%，10mm＜d₁≤16mm为25%~30%，16mm＜d₁≤20mm为25%~30%，20mm＜d₁≤25mm为20%~30%。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的细骨料为河砂或机制砂，表观密度为2500 kg/m³~2700 kg/m³，含水率为3～5%，砂粒径范围为：0.15 mm~2.36 mm。

根据上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，所述的细骨料粒径d₂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C35合成纤维混凝土，所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

上述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土的制备方法，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、合成纤维、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、合成纤维、水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、合成纤维与水泥拌合均匀；

（4）将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，拌合3~9 min，直至拌合物混合均匀。

本发明积极有益效果：

本发明所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂配制而成，本发明原料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，实现了资源的合理利用；另外，合成纤维具有良好的分散性，能够均匀的分散于混凝土中以促使废砖骨料均匀分布，使骨料在振捣过程中不会因密度较低而上浮，同时由于合成纤维与混凝土具有良好的粘结性能，能够明显的提高混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、疲劳韧性等性能，有效的防止混凝土的开裂及抑制裂缝的发展，改善混凝土的耐久性能。

本发明制备的合成纤维混凝土和易性、流动性、保水性性能良好，抗压强度、劈拉强度高，而且其制备过程简单、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C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.011：1.679：0.653：0.397：0.006配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的合成纤维为波浪形聚烯烃粗纤维，直径0.60 mm～0.80 mm，长度40～60mm，抗拉强度530～560 N/mm²，弹性模量为6.5～7.5 GPa，比重0.90～0.95g/cm³。

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，属于中砂，砂粒径范围为：0.15 mm~2.36 mm，粒径d₂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》规定测试本发明合成纤维混凝土的工作性能，所得C35合成纤维混凝土坍落度为90 mm。

实施例2

本实施例与实施例1原理基本相同，不再复述，有所不同的是：所述合成纤维为连续刻痕形聚烯烃粗纤维，直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630 N/mm²，弹性模量为9.5～10.5 GPa，比重0.90～0.95g/cm³。

实施例3

一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.013：1.695：0.693：0.389：0.007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：0.15mm~2.36 mm，粒径d₂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。

实施例4

本实施例与实施例3原理基本相同，不再复述，有所不同的是：所述合成纤维为连续刻痕形聚烯烃粗纤维，直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630 N/mm²，弹性模量为9.5～10.5 GPa，比重0.90～0.95g/cm³。

实施例5

一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.015：1.708：0.732：0.382：0.008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d₁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10%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为28%，0.6mm＜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。

实施例6

本实施例与实施例5原理基本相同，不再复述，有所不同的是：所述合成纤维为连续刻痕形聚烯烃粗纤维，直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630 N/mm²，弹性模量为9.5～10.5 GPa，比重0.90～0.95 g/cm³。

实施例7

一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.017：1.725：0.775：0.374：0.009配制而成。

所述水泥为P. O 42.5普通硅酸盐水泥。

所述的合成纤维为波浪形聚烯烃粗纤维，直径0.60 mm～0.80 mm，长度40～60mm，抗拉强度530～560 N/mm²，弹性模量为6.5～7.5 GPa，比重0.90～0.95 g/cm³。

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d₁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d₂范围为：0.15mm~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》规定测试本发明合成纤维混凝土的工作性能，所得C35合成纤维混凝土坍落度为80 mm。

实施例8

本实施例与实施例7原理基本相同，不再复述，有所不同的是：所述合成纤维为连续刻痕形聚烯烃粗纤维，直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630 N/mm²，弹性模量为9.5～10.5 GPa，比重0.90～0.95g/cm³。

实施例9

一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1：0.018：1.737：0.817：0.367：0.010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：0.15mm~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。

实施例10

本实施例与实施例9原理基本相同，不再复述，有所不同的是：所述合成纤维为连续刻痕形聚烯烃粗纤维，直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630 N/mm??，弹性模量为9.5～10.5 GPa，比重0.90～0.95 g/cm³。

上述实施例1～10之一任意所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维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；

（3）预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、合成纤维、水泥投入搅拌机中，预搅拌2 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、合成纤维与水泥拌合均匀；

（4）将细骨料、水、聚羧酸高效减水剂依次加入搅拌机中，拌合3~9 min，直至拌合物混合均匀。

上述实施例1～10之一任意所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维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；

（3）预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃烧结砖再生粗骨料、合成纤维、水泥投入搅拌机中，预搅拌3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、合成纤维与水泥拌合均匀；

上述实施例1～10之一任意所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维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；

强度测试

测试步骤：将本发明实施例1～10所得合成纤维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粗骨料合成纤维混凝土，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，对废弃烧结砖再生粗骨料合成纤维混凝土试块进行强度检测，测试结果见表1。

表1 本发明实施例1～10所得合成纤维混凝土的强度测试结果

。

Claims

1.一种废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，其特征在于，由水泥、合成纤维、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水和减水剂按质量比1∶0.011～0.018∶1.679～1.737∶0.653～0.817∶0.367～0.397∶0.006～0.010配制而成；

所述的合成纤维为波浪形聚烯烃粗纤维或者连续刻痕形聚烯烃粗纤维；所述的波浪形聚烯烃粗纤维直径0.60mm～0.80mm，长度40～60mm，抗拉强度530～560N/mm²，弹性模量为6.5～7.5GPa，比重0.90～0.95g/cm³；所述的连续刻痕形聚烯烃粗纤维直径0.70mm～0.90mm，长度50mm～70mm，抗拉强度580～630N/mm²，弹性模量为9.5～10.5GPa，比重0.90～0.95g/cm³；

所述的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5mm～25mm，体积密度为1600～1700kg/m³，压碎指标为25～32％，吸水率为20％～30％；所述的废弃烧结砖再生粗骨料粒径d₁质量分布为：5mm≤d₁≤10mm为20％～25％，10mm＜d₁≤16mm为25％～30％，16mm＜d₁≤20mm为25％～30％，20mm＜d₁≤25mm为20％～30％；

所述的细骨料为河砂或机制砂，表观密度为2500kg/m³～2700kg/m³，含水率为3％～5％，粒径范围为：0.15mm～2.36mm；所述的细骨料粒径d₂质量分布为：0.15mm≤d₂≤0.3mm为9％～13％，0.3mm＜d₂≤0.6mm为25～31％，0.6mm＜d₂≤1.18mm为35％～42％，1.18mm＜d₂≤2.36mm为20％～25％。

2.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土，其特征在于，所述的水泥为P.O42.5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C35合成纤维混凝土，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

4.一种权利要求1所述的废弃烧结砖再生C35合成纤维混凝土的制备方法，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)按权利要求1所述质量比准备水泥、合成纤维、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、合成纤维、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、合成纤维与水泥拌合均匀；

(4)将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～9min，直至拌合物混合均匀。