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再生骨料使建筑垃圾变废为宝

2015年09月15日     中国墙材信息网    

近年来,西安市加快了城中村拆迁改造步伐,建筑垃圾产量日益增加,平均每年产生建筑垃圾约3500万吨,折合体积约2000万立方米。老旧城区多为砖混建筑,产生的建筑垃圾中废旧烧结粘土砖占主要部分。限于烧结粘土砖的材料性能难以将砖混建筑垃圾制作成高品质的再生骨料用于生产结构用混凝土,西安多家混凝土企业采用此类建筑垃圾制备的粗骨料,配制低标号混凝土进行实际应用,效果良好。

试验方案与原材料

1.试验方案

建筑垃圾中废砖的主要成分为SiO2和Al2O3,并含有少量的Fe2O3、CaO和MgO,可用作混凝土粗骨料。本次试验主要采用5~16mm粗骨料,取代部分粗骨料,配制强度等级为C15的低标号混凝土。建筑垃圾再生骨料呈多孔状结构,易吸水,因此,在试验之前,先将骨料在水中浸泡至吸水饱和,根据配制混凝土的性能,探究最佳取代率。

2.试验原材料

水泥采用海螺P.O42.5水泥,28d胶砂强度49.5MPa;粉煤灰采用陕西韩城第二电厂Ⅱ级粉煤灰,细度9.6%;矿粉采用陕西立之林S95级矿粉,活性指数103%;砂采用渭河中砂,细度模数2.5;卵石采用渭河5~16mm卵石;外加剂采用中建西安外加剂厂生产的聚羧酸系高效减水剂;建筑垃圾采用陕西省建新环保科技发展有限公司利用砖混建筑垃圾生产的5~16mm再生骨料,粒型良好,级配为连续级配,杂物含量少。

结果讨论

采用不同的取代率,取代部分粗骨料。随着取代率的增加,建筑垃圾再生骨料用量的增多,用水量逐步提高,水胶比增加,抗压强度逐步下降;当取代率为50%时,抗压强度低于设计值;在取代率不超过40%时,混凝土的和易性较好;当取代率大于40%时,混凝土的流动性、包裹性、保水性随着取代率的增加,越来越差。分析原因,一是当取代率大于40%之后,建筑垃圾再生骨料的吸水量增多,用水量增加,水胶比增大,浆体的粘聚性变差,无法较好地包裹骨料,和易性变差;二是建筑垃圾再生骨料呈多孔状结构,在吸附了大量水后,会泌出部分水,游离在浆体之外,导致混凝土泌水。综上所述,取代率为40%时,新拌混凝土的工作性能及抗压强度均能满足设计要求,为最佳最代率。

工程应用

在大量试验的基础上,使用最佳取代率40%在某工程的低标号混凝土中进行了应用。实际生产的新拌再生骨料混凝土经检测,和易性良好,满足施工要求。经过观察施工过程,从入模状态来看,非常松软,包裹性良好,浆体饱满,不泌水,易施工。在施工完成之后,按照标准规范要求进行养护,留置试件的抗压强度满足设计要求,硬化后的表面平整、光亮,没有明显的裂纹及起灰现象。

实践表明,建筑垃圾再生骨料在最佳取代率为40%时,能配制出和易性良好、满足施工要求、硬化后强度达标的混凝土,用在低标号混凝土中是可行的。目前,西安市多家混凝土搅拌站已开展了再生骨料低标号混凝土的实际应用,其再生骨料混凝土质量稳定,性能良好,使建筑垃圾变废为宝,应用市场在逐步扩大。