CN104556905A - 废弃烧结砖再生c25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C25混凝土及其制备方法。所述的C25混凝土由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料和水按质量比1：1.76~1.96：1.15~1.23：0.42~0.46配制而成；据此制备的混凝土不仅强度合格稳定，具有良好的和易性、流动性、保水性等工作性能，而且制备过程简单、环保，更易于施工。

Description

废弃烧结砖再生C25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，具体涉及一种废弃烧结砖再生C25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的相继铺开，城乡大量房屋被拆除，经调查研究发现，我国城乡的旧建筑物大多是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70×10⁹ t，年拆除建筑物产生的建筑固体废弃物在2×10⁹ t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，而堆放或填埋则需占用大量的耕地资源，加剧了土地资源的紧张和浪费；同时在清运和堆放过程中出现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筑、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，导致所制备再生混凝土强度等级相对较低，一般为C10～C20级；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，而且取代率普遍偏低。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，进而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C25混凝土，其强度稳定，和易性、流动性、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C25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C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比 1：1.76~1.96：1.15~1.23：0.42~0.46配制而成。

根据上述的废弃烧结砖再生C25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C25混凝土，所述废弃烧结砖再生粗骨料来自于城镇建设拆除废弃的烧结砖建筑垃圾，粗骨料粒径d₁为5~25 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C25混凝土，所述粗骨料体积密度为1609~1692kg/m³，压碎指标为25~31.6%，吸水率20~29%。

根据上述的废弃烧结砖再生C25混凝土，所述废弃烧结砖再生粗骨料的粒径质量分布为：5mm≤d₁≤10mm为20~25%、10mm＜d₁≤16mm为35~45%、16mm＜d₁≤20mm为20~25%、20mm＜d₁≤25mm为15~20%。

根据上述的废弃烧结砖再生C25混凝土，所述细骨料包括河砂或机制砂，所述细骨料粒径d₂为0.15~2.36 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C25混凝土，所述的细骨料，表观密度为2536~2697kg/m³。

根据上述的废弃烧结砖再生C25混凝土，所述的细骨料粒径质量分布为：0.15 mm≤d₂≤0.3 mm为10~20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为20~30%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为20~30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20~30%。

上述的废弃烧结砖再生C25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；

（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2~3 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。

本发明的积极效果如下：

（1）本发明所述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，显著节约自然资源，具有较高的社会经济效益。

（2）本发明所述C25混凝土，所用的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，使形成的混凝土骨料框架合理，所制备的混凝土密实性有所改善，提高了混凝土的基本力学性能。

（3）本发明使用粒径在5~25mm范围内的骨料，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，明显抑制了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，合理降低了水泥用量。

（4）本发明以压碎指标较高的再生粗骨料制备再生混凝土，通过合理设计水灰比、调整废弃烧结砖粗骨料粒径级配及砂率，实现了以低强度大粒径再生粗骨料制备较高强度的混凝土，提高了废弃烧结砖再生粗骨料的利用率、拓展了再生混凝土的应用范围；同时以压碎指标较高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。

（5）本发明所得废弃烧结砖再生C25级混凝土和易性、流动性、保水性等性能良好，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C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比1：1.96：1.15：0.46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1609 kg/m³，压碎指标为31.6%，吸水率29%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为25%，10mm＜d₁≤16mm为30%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%。

所述的细骨料为河砂，表观密度为2536 kg/m³，含水率3%，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30%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为30%。

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C25混凝土的工作性能，所得C25混凝土坍落度为60 mm。

实施例2：

一种废弃烧结砖再生C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比1：1.91：1.17：0.45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1623 kg/m³，压碎指标为30.7%，吸水率27%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为25%，10mm＜d₁≤16mm为35%，16 mm＜d₁≤20 mm为20%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%。

所述的细骨料为机制砂，表观密度为2591kg/m³，含水率3.3%，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20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为20%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为30%。

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C25混凝土的工作性能，所得C25混凝土坍落度为65 mm。

实施例3：

一种废弃烧结砖再生C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比1：1.85：1.19：0.44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1645kg/m³，压碎指标为29%，吸水率27%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为20%，10mm＜d₁≤16mm为40%，16 mm＜d₁≤20 mm为20%，20 mm＜d₁≤25 mm为20%。

所述的细骨料为河砂，表观密度为2611 kg/m³，含水率3.9%，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20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为25%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为30%。

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C25混凝土的工作性能，所得C25混凝土坍落度为70 mm。

实施例4：

一种废弃烧结砖再生C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比1：1.81：1.20：0.43配制而成。

所述水泥为P.O42.5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1665kg/m³，压碎指标为27%，吸水率26%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为20%，10mm＜d₁≤16mm为40%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%，20 mm＜d₁≤25 mm为15%。

所述的细骨料为机制砂，表观密度为2657 kg/m³，含水率4.1%，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20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为25%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为25%。

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C25混凝土的工作性能，所得C25混凝土坍落度为75 mm。

实施例5：

一种废弃烧结砖再生C25混凝土，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水按质量比1：1.76：1.23：0.42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1692kg/m³，压碎指标为25%，吸水率20%，粒径d₁质量分布为：5 mm≤d₁≤10 mm为25%，10mm＜d₁≤16mm为35%，16 mm＜d₁≤20 mm为25%，20 mm＜d₁≤25 mm为15%。

所述的细骨料为河砂，表观密度为2697 kg/m³，含水率4.7%，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20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为30%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20%。

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C25混凝土的工作性能，所得C25混凝土坍落度为80 mm。

上述实施例1~5之一任意所述的废弃烧结砖再生C25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；

（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C25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；

（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）将水加入搅拌机中，拌合4 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C25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；

（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）将水加入搅拌机中，拌合8 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C25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C25混凝土符合混凝土的标准要求。

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技术方案中。

Claims (9)

1.一种废弃烧结砖再生C25混凝土，其特征在于，由水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料和水按质量比1：1.76~1.96：1.15~1.23：0.42~0.46制备而成。

2.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C25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C25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废弃的烧结砖建筑垃圾，粗骨料粒径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%。

4.根据权利要求3所述的废弃烧结砖再生C25混凝土，其特征在于，所述粗骨料体积密度为1609~1692kg/m³，压碎指标为25~31.6%，吸水率20~29%。

5.根据权利要求3或4所述的废弃烧结砖再生C25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为：5mm≤d₁≤10mm为20%~25%，10mm＜d₁≤16mm为35%~45%，16mm＜d₁≤20mm为20%~25%，20mm＜d₁≤25mm为15%~20%。

6.根据权利要求1所述的废弃烧结砖再生C25混凝土，其特征在于，所述的细骨料包括河砂或者机制砂，所述细骨料粒径d₂为0.15mm~2.36 mm，表观密度为2500~2700 kg/m³，含水率为3%~5%。

7.根据权利要求6所述的废弃烧结砖再生C25混凝土，其特征在于，所述的细骨料，表观密度为2536~2697kg/m³。

8.根据权利要求6或7所述的废弃烧结砖再生C25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10%~20%，0.3 mm＜d₂≤0.6 mm为20%~30%，0.6 mm＜d₂≤1.18 mm为20%~30%，1.18 mm＜d₂≤2.36 mm为20%~30%。

9.一种权利要求1所述的废弃烧结砖再生C25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）按照权利要求1所述的原料质量比准备水泥、废弃烧结砖再生粗骨料、细骨料、水；

（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2~3 min，使得废弃烧结砖再生粗骨料、水泥与细骨料拌合均匀； 

（4）将水加入搅拌机中，搅拌3~8 min，至拌合物混合均匀。