CN112390589A - 一种建筑垃圾再生连锁砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，具体地说，涉及一种建筑垃圾再生连锁砌块及其制备方法，包括以下重量份的原料组分：水泥3～15份，粉煤灰3～20份，再生微粉3～20份，再生建筑垃圾骨料20～95份，减水剂2～5份，增强剂2～5份，所述再生微粉的粒径小于1mm，本发明的有益效果为由本发明的配方制备的建筑垃圾再生连锁砌块，塑性好，表面细腻，不易产生脆性开裂。

Description

一种建筑垃圾再生连锁砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体地说，涉及一种建筑垃圾再生连锁砌块及其制备方法。
背景技术
随着我国工业化、城市化进程的加速，城市中建筑垃圾也日益增多。据统计，我国建筑垃圾的排放量占城市垃圾总量的30％～40％，每年新产生建筑垃圾超过3亿吨。其中一部分建筑垃圾用于回填，绝大部分建筑垃圾则直接运往城郊或乡村，采用露天堆放或填埋处理，这样不仅占用耕地、耗用大量的垃圾清运及填埋费用，还对大气和水域造成严重的污染，破坏自然生态环境。如果不及时处理和利用，必将给社会、环境和资源带来不利影响。使用建筑垃圾制造再生连锁砌块，使建筑垃圾得到循环再利用，意义重大。
但是目前，采用建筑垃圾制造的再生连锁砌块塑性差，生产过程中再生砌脆性开裂率高，制备的再生连锁砌块表面粗糙，不利于后续工程上其他工艺(如涂布砂浆工艺)的推进，影响施工进度。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种建筑垃圾再生连锁砌块及其制备方法，由本发明的配方制备的建筑垃圾再生连锁砌块，塑性好，表面细腻，不易产生脆性开裂。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种建筑垃圾再生连锁砌块，包括以下重量份的原料组分：水泥3～15份，粉煤灰3～20份，再生微粉3～20份，再生建筑垃圾骨料20～95份，减水剂2～5份，增强剂2～5份，所述再生微粉的粒径小于1mm。
该粒径的再生微粉在拌合料中具有一定的粘聚性，再生微粉控制在上述重量份数范围内，可以增加拌合料成型塑性，降低再生砌块脆性开裂的概率，提高砌块抗压强度，而且添加再生微粉可以增加砌块外观密实度，表面细腻，有利于后续工程上其他工艺(如涂布砂浆工艺)的推进。
所述再生微粉包括混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾破碎过程中产生的、粒径小于1mm的粉尘和/或空气灰尘。
上述成分形成的粒径小于1mm的再生微粉作为原料，在拌合料中具有更好的粘聚性，得到的再生连锁砌块成型塑性更好，脆性开裂的概率更低，抗压强度更高，外观密实度更好。
所述再生微粉的活性不低于粉煤灰活性的5％；
优选地，所述再生微粉的活性为粉煤灰活性的20％～30％；
更优选地，所述粉煤灰为一级灰或二级灰。
测定方法可参考GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中粉煤灰强度活性指数试验方法，用来测定再生微粉活性。在拌合料中添加该活性的再生微粉，具有更好的粘聚性，得到的再生连锁砌块成型塑性更好，脆性开裂的概率更低，抗压强度更高，外观密实度更好。
所述再生建筑垃圾骨料包括再生细骨料和再生粗骨料，所述再生建筑垃圾骨料包括再生细骨料和再生粗骨料，1mm≤再生细骨料的粒径≤5mm，5mm＜再生粗骨料的粒径≤10mm；
优选地，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的40～95wt％；
更优选地，所述再生细骨料和再生粗骨料由建筑垃圾混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾经破碎、筛分后得到。
减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂或三聚氰胺减水剂；
优选地，所述萘系减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物，所述聚羧酸减水剂为聚乙烯醇单甲醚和/或甲基丙烯酸；
更优选地，萘磺酸盐甲醛缩合物为萘磺酸钠甲醛缩合物。
增强剂为憎水剂、抗碱剂、纤维素醚和乳胶粉中的一种或者几种的组合；
优选地，所述憎水剂为有机硅；
所述抗碱剂为硅烷；
所述纤维素醚为非离子纤维素醚、阴离子纤维素醚、阳离子纤维素醚、两性离子纤维素醚中的一种；
所述乳胶粉为可再分散性乳胶。
其中，憎水剂能够降低连锁砌块的吸水率，硅烷能防止连锁砌块出现泛碱现象。
所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，
或者，为矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
一种上述的建筑垃圾再生连锁砌块的制备方法，将水泥、粉煤灰、再生微粉、再生建筑垃圾骨料、减水剂、增强剂与水混合，搅拌均匀形成拌合料，拌合料经成型设备成型，再经养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块。
制备方法，包括以下步骤：
包括以下步骤：
步骤1：再生细骨料和再生粗骨料混合均匀后，继续搅拌的同时加入水泥、粉煤灰和再生微粉，混合均匀后，加水、减水剂和增强剂，搅拌均匀后得到拌合料；
步骤2：拌合料经砌块成型设备加压成型，再经养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块；
优选地，所述拌合料的干湿程度为水灰比0.25～0.45。
所述步骤1中，再生细骨料和再生粗骨料搅拌，混合均匀后继续搅拌，搅拌过程中依次加入再生微粉、水泥和粉煤灰，混合均匀后，继续搅拌的同时加水、减水剂和增强剂，搅拌均匀后得到拌合料。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明添加的再生微粉在拌合料中具有一定的粘聚性，再生微粉控制在上述重量份数范围内，可以增加拌合料成型塑性，降低再生砌块脆性开裂的概率。
2、本发明添加的再生微粉可以提高砌块抗压强度和增加砌块外观密实度。
3、该配方使用的再生微粉及添加量，能够大大降低连锁砌块的密度，密度降低至少10％，减轻了建筑物的承重；再生骨料空隙较大，可以对产品起到保温作用，提高连锁砌块抗冻性至少15％，可延长产品使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下述实施例中对脆性开裂概率的测量方法参照GB/T15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》进行测试。
抗冻性测试按照GB/T15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》中规定的方法进行测试。
实施例1
一种建筑垃圾再生连锁砌块，包括以下原料组分：水泥3kg，粉煤灰3kg，再生微粉3kg，再生建筑垃圾骨料20kg，减水剂2kg，增强剂2kg，所述再生微粉的粒径小于1mm，再生微粉的活性为粉煤灰活性的20％，再生建筑垃圾骨料包括再生细骨料和再生粗骨料，1mm≤再生细骨料的粒径≤5mm，5mm＜再生粗骨料的粒径≤10mm，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的40wt％。
所述再生微粉包括混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾破碎过程中产生的、粒径小于1mm的粉尘和空气灰尘。
所述再生细骨料和再生粗骨料由建筑垃圾混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾经破碎、筛分后制得。
该水泥选用硅酸盐水泥。
该粉煤灰为一级灰。
减水剂选用萘磺酸钠甲醛缩合物。
增强剂为可再分散性乳胶粉。
建筑垃圾再生连锁砌块的制备方法，包括以下步骤：
除杂：将建筑废弃物进行筛选、磁选，除去非混凝土杂质和金属杂质；
粉碎：将除杂后的建筑废弃物粉碎，将粉碎后的建筑废弃物进行筛分，得到再生微粉、再生细骨料和再生粗骨料，再生微粉的粒径小于1mm，1mm≤再生细骨料的粒径≤5mm，5mm＜再生粗骨料的粒径≤10mm；
制备建筑垃圾再生连锁砌块：取上述配方量的再生细骨料和再生粗骨料搅拌混合，混合均匀后继续搅拌，搅拌过程中依次加入上述配方量的再生微粉、水泥和粉煤灰，混合均匀后，继续搅拌的同时加水、以及上述配方量的减水剂和增强剂，搅拌均匀后得到拌合料，拌合料的干湿程度控制在水灰比0.25-0.45下；拌合料经砌块成型设备加压成型，再经自然养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为7％，抗压强度为10.0MPa。
该配方使用的再生料质量较轻，大大降低了连锁砌块的密度，与天然砂石骨料制得的同规格尺寸的连锁砌块相比，密度降低10％，减轻了建筑物的承重；再生骨料空隙较大，可以对产品起到保温作用，与天然砂石骨料制备的同规格尺寸的连锁砌块相比，抗冻性提高15％，可延长产品使用寿命。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，建筑垃圾再生连锁砌块包括以下重量份的原料组分，水泥15kg，粉煤灰20kg，再生微粉20kg，再生建筑垃圾骨料95kg，减水剂5kg，增强剂5kg。其他条件和制备方法与实施例1相同。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为9％。抗压强度为8.5MPa。密度降低15％，抗冻性提高17％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，再生微粉的活性为粉煤灰活性的30％，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的95wt％。其他条件和制备方法与实施例1相同。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为7％。抗压强度为8.5MPa。密度降低12％，抗冻性提高18％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，再生微粉的活性为粉煤灰活性的5％，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的95wt％。该水泥选用铝酸盐水泥。该粉煤灰为二级灰。减水剂选用聚乙烯醇单甲醚。增强剂为有机硅。其他条件和制备方法与实施例1相同。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为10％。抗压强度为8.5MPa。密度降低14％，抗冻性提高19％。
其中，减水剂选用甲基丙烯酸的到的结论与该结论相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，再生微粉的活性为粉煤灰活性的5％，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的40wt％。该水泥选用矿渣硅酸盐水泥。该粉煤灰为二级灰。减水剂选用三聚氰胺减水剂。增强剂为硅烷和非离子纤维素醚。其他条件和制备方法与实施例1相同。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为10％。抗压强度为10MPa。
该实施例中，水泥选用火山灰质硅酸盐水泥，增强剂选择阴离子纤维素醚、阳离子纤维素醚、两性离子纤维素醚，得到的结果与该结果相似。
实施例6
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的制备方法中，制备建筑垃圾再生连锁砌块的步骤中，拌合料经砌块成型设备加压成型，再经养护窑养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块。养护窑为密闭养护窑，温度控制在23±2℃，湿度控制在90-98％。
制备的再生砌块表面细腻，产生脆性开裂的概率为6％。抗压强度为10MPa。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，本对比例中再生微粉为1kg，其他组分及配比和制备方法与实施例1相同。
得到的再生连锁砌块的表面较实施例1-5得到的再生连锁砌块的表面更粗糙，产生脆性开裂的概率为65％。抗压强度为5.5MPa
可见，加入过少的再生微粉，再生砌块表面更粗糙些，脆性开裂的概率高，抗压强度较低。
实施例8
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中再生微粉为30kg，其他组分的重量不变，制备方法不变。
得到的再生连锁砌块的表面较实施例1-5得到的再生连锁砌块的表面更细腻，产生脆性开裂的概率为50％，抗压强度为5.5MPa。
可见，加入过多的再生微粉，虽然再生砌块表面更细腻，但是抗压强度低，脆性开裂的概率高。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中不加再生微粉，其他组分及制备方法与实施例1相同。
得到的再生砌块表面粗糙，产生脆性开裂的概率为70％。抗压强度为6.5MPa。
可见，不加入再生微粉，再生砌块表面粗糙，脆性开裂的概率高，抗压强度较低。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：包括以下重量份的原料组分：水泥3～15份，粉煤灰3～20份，再生微粉3～20份，再生建筑垃圾骨料20～95份，减水剂2～5份，增强剂2～5份，所述再生微粉的粒径小于1mm。
2.根据权利要求1所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述再生微粉包括混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾破碎过程中产生的、粒径小于1mm的粉尘和/或空气灰尘。
3.根据权利要求2所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述再生微粉的活性不低于粉煤灰活性的5％；
优选地，所述再生微粉的活性为粉煤灰活性的20％～30％；
更优选地，所述粉煤灰为一级灰或二级灰。
4.根据权利要求1-3任一所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述再生建筑垃圾骨料包括再生细骨料和再生粗骨料，1mm≤再生细骨料的粒径≤5mm，5mm＜再生粗骨料的粒径≤10mm；
优选地，所述再生细骨料占再生建筑垃圾骨料的40～95wt％；
更优选地，所述再生细骨料和再生粗骨料由建筑垃圾混凝土建筑垃圾和/或砖瓦建筑垃圾经破碎、筛分后得到。
5.根据权利要求4所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂或三聚氰胺减水剂；
优选地，所述萘系减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物，所述聚羧酸减水剂为聚乙烯醇单甲醚和/或甲基丙烯酸；
更优选地，萘磺酸盐甲醛缩合物为萘磺酸钠甲醛缩合物。
6.根据权利要求5所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述增强剂为憎水剂、抗碱剂、纤维素醚和乳胶粉中的一种或者几种的组合；
优选地，所述憎水剂为有机硅；
所述抗碱剂为硅烷；
所述纤维素醚为非离子纤维素醚、阴离子纤维素醚、阳离子纤维素醚、两性离子纤维素醚中的一种；
所述乳胶粉为可再分散性乳胶。
7.根据权利要求6所述的建筑垃圾再生连锁砌块，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，
或者，为矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
8.一种权利要求1～7任一所述的建筑垃圾再生连锁砌块的制备方法，其特征在于，将水泥、粉煤灰、再生微粉、再生建筑垃圾骨料、减水剂、增强剂与水混合，搅拌均匀形成拌合料，拌合料经成型设备成型，再经养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块。
9.根据权利要求8所述的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：再生细骨料和再生粗骨料混合均匀后，继续搅拌的同时加入水泥、粉煤灰和再生微粉，混合均匀后，加水、减水剂和增强剂，搅拌均匀后得到拌合料；
步骤2：拌合料经砌块成型设备加压成型，再经养护后得到建筑垃圾再生连锁砌块；
优选地，所述拌合料的干湿程度为水灰比0.25～0.45。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，再生细骨料和再生粗骨料搅拌，混合均匀后继续搅拌，搅拌过程中依次加入再生微粉、水泥和粉煤灰，混合均匀后，继续搅拌的同时加水、减水剂和增强剂，搅拌均匀后得到拌合料。
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