CN1927757A - 再生绿色混凝土 - Google Patents

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李阳
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Shanghai Building Science Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种混凝土材料，它主要由胶凝材料、砂子和骨料制成，所述的骨料中含有50－70重量％的再生骨料，以混凝土骨料的总重量为基准。所述的胶凝材料中优选含有30－40重量％水泥和60－70重量％的矿渣粉和/或粉煤灰，以混凝土胶凝材料的总重量为基准。这种混凝土材料的抗压强度达到C20～C30。这种混凝土材料掺加了大量的建筑垃圾和工业废弃物，减少了环境污染。

Description

再生绿色混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土材料，更具体地涉及一种掺加了大量的建筑垃圾和工业废弃物的混凝土材料。
背景技术
我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30％～40％。据统计，我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑垃圾就有4000万吨。绝大部分建筑垃圾采用露天堆放或填埋的方式进行处理，造成环境污染。建筑垃圾中80％以上是砖瓦及混凝土碎块，可加工成不同粒径的再生骨料，代替部分天然骨料，用于配制再生绿色混凝土。
此外，传统水泥行业是耗能、排废大户。据统计，每生产1吨水泥，消耗标准煤0.25吨，排放CO2、SO2和NOX约1吨。用矿渣粉和粉煤灰等工业废弃物代替部分水泥，有利于保护环境，降低施工成本。
本发明涉及的再生绿色混凝土，是将建筑垃圾经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到的“再生骨料”代替部分天然骨料，以矿渣粉和粉煤灰代替部分水泥配制的混凝土。再生绿色混凝土完全满足世界环境组织提出的“绿色”的三大含义：(1)节约资源、能源；(2)不破坏环境，更应有利于环境；(3)可持续发展，既可满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需要的能力。因此，它是一种可持续发展的绿色混凝土。
发明内容
本发明提供一种混凝土材料，它主要由胶凝材料、砂子和骨料制成，上述的骨料中含有50-70重量％的再生骨料，以混凝土骨料的总重量为基准。
本发明混凝土材料具有价格低的优点，并且大量利用了建筑垃圾和工业废弃物，减少了环境污染。
具体实施方式
再生绿色混凝土一般由水泥、矿渣粉和粉煤灰等组成的胶凝材料与砂子、再生骨料、外加剂、饮用水拌制而成。
在一个优选的实施方式中，上述的骨料中含有60重量％的再生骨料，以混凝土骨料的总重量为基准。
在另一个优选的实施方式中，所述的胶凝材料中含有30-40重量％水泥和60-70重量％的矿渣粉和/或粉煤灰，以混凝土胶凝材料的总重量为基准。在一个更优选的实施方式中，上述的胶凝材料中含有矿渣粉和粉煤灰，其重量比为7∶3～6∶4。
本发明中所用的水泥符合GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的要求。常用的实例是42.5级普通硅酸盐水泥。
本发明中所用的矿渣粉符合GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》规定的S95要求，比表面积大于380米2/千克。
本发明中所用的粉煤灰符合GB1596-1991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的要求。常见的实例为II级粉煤灰。
本发明中所用的外加剂符合GB 8076-1997《混凝土外加剂》的要求，常见的实例为高效减水剂。
本发明中所用的砂子符合GB/T14684-2001《建筑用砂》的要求，细度模数为2.3～3.0的中砂。
本发明中所用的再生骨料，是由混凝土道路、混凝土灌注桩桩头、混凝土构件等废弃混凝土块生产而成的，其生产工艺如下：
旧混凝土块→分拣(剔除钢筋、旧砖块)→破碎→筛分→清洗→配合混匀→各种规格再生骨料。
通过这一生产工艺，80％以上的废弃混凝土块可回收利用，生产出再生骨料。
再生骨料的物理性能见表1。试验方法参照GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》。
                                        表1再生骨料的物理性能
  骨料名称   颗粒级配   含泥量(％)   针片状含量(％)   表观密度(kg/m3)   堆积密度(kg/m3)   空隙率(％)   吸水率(％)   压碎指标(％)
  再生骨料   5～20连续   2.2   3.4   2380   1170   50.5   6.4   17.2
由表1可知，再生骨料的级配不理想，密度小，吸水率高，含泥量高。但是再生骨料的强度较高，针片状颗粒含量较少。故利用再生骨料配制混凝土时，应注意调整配合比，从而改善混凝土的和易性。
以下参照实施例，对本发明作进一步的说明。但应当认为，实施例仅是说明性，而不应对本发明的保护范围起限制作用。
实施例
水泥：上海联合水泥厂的42.5级普通硅酸盐水泥；
矿渣粉：上海宝田新型建材公司生产的S95矿渣粉；
粉煤灰：上海石洞口一厂生产的II级粉煤灰；
外加剂：上海华联外加剂厂的高效减水剂HL-2A；
砂：属2区中砂；
再生骨料：上海民宝建材有限公司生产的5～20再生骨料，由旧混凝土块破碎而成。
试验结果如下：
按照GBJ80-85《普通混凝土拌合物性能试验方法》，按表2的配合比，将胶凝材料与砂、再生骨料、外加剂和水混合，拌制编号为JK-20、JK-30的再生绿色混凝土。
                         表2再生绿色混凝土的配合比(kg/m3)
  配合比编号   水   水泥   矿渣粉   粉煤灰   砂   再生骨料   减水剂HL-2A   坍落度mm
  JK-20   192   90   146   62   752   1129   2.38   160
  JK-30   185   159   167   72   660   990   5.57   150
按GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》、GBJ82-85《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》，测定再生绿色混凝土的力学性能和耐久性(28天)，见表3。
                       表3再生绿色混凝土的力学性能和耐久性(28天)
  配合比编号   强度等级   抗压强度，MPa  轴心抗压强度，MPa   劈裂拉强度，MPa   抗折强度，MPa   弹性模量，MPa   抗渗   收缩值
  JK-20   C20   26.4  14.4   2.14   3.9   1.60×104   P4   443×10-6
  JK-30   C30   34.8  31.5   3.32   4.2   2.96×104   P8   335×10-6
由表3可得出，再生绿色混凝土的力学性能和耐久性良好。

Claims (10)

1.一种混凝土材料，它主要由胶凝材料、砂子和骨料制成，其特征在于所述的骨料中含有50-70重量％的再生骨料，以混凝土骨料的总重量为基准。
2.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述的骨料中含有60重量％的再生骨料，以混凝土骨料的总重量为基准。
3.如权利要求1或2所述的混凝土材料，其特征在于所述的再生骨料是由建筑垃圾经过破碎生产而成的。
4.如权利要求3所述的混凝土材料，其特征在于所述的再生骨料是颗粒级配为5～20的废混凝土碎块。
5.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述的胶凝材料中含有30-40重量％水泥和60-70重量％的矿渣粉和/或粉煤灰，以混凝土胶凝材料的总重量为基准。
6.如权利要求5所述的混凝土材料，其特征在于所述的胶凝材料中含有矿渣粉和粉煤灰，其重量比为7∶3～6∶4。
7.如权利要求5所述的混凝土材料，其特征在于所述的水泥是普通硅酸盐水泥。
8.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征在于它的抗压强度达到C20～C30。
9.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述的砂子是中砂。
10.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征在于它还包含减水剂。
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