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建筑垃圾做成的再生建筑材料好不好?
2020-02-13 10:49
国外对于建筑垃圾施行的是“建筑垃圾源头消减策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通过科学饿管理和有效的空置措施将其减量化;对于产生的建筑垃圾则采用科学的手段,使其具有再生资源的功能。
目前我国的建筑垃圾总量约占城市垃圾总量的30%~40%。绝大部分垃圾未经处理即被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,占用大量土地,并且耗费运输等成本,而且在清运过程中,很容易引起遗洒和粉尘等污染问题。然而随着建筑垃圾处理行业的发展,对于建筑垃圾的回收再利用也在一步步提高。通过对建筑垃圾的粉碎,可以按比例拌和作为骨料;与粉煤灰、石灰类混合做道路基层;铺筑路面等用途。
建筑垃圾定名为再生(或新生)建筑骨料,属于新兴学科,属于环境材料的一部分,与环境地质学、环境岩土工程学都相关。
建筑垃圾破碎后形成再生骨料的性能研究
从某地区的房屋拆迁场地分别选取直径10~ 20 cm混凝土块(从梁板柱中拆取)、20~ 30 cm的砖墙块,分别堆放,分别处理。除选取10组较完整的砖块做强度试验外,其余采用破碎机破成0~ 60 mm。
对破碎后的试样进行缩分,然后取足够的试样进行烘干,对Ⅰ类(废混凝土类)、Ⅱ类(废砖类)各取10 kg,进行颗分试验,并将< 10 mm的颗粒各取500 g,测定细度模数及含泥量;对10~ 20 mm的颗粒各取3份,每份5 kg测定压碎值和坚固性。对破碎后的试样,筛取5 mm以下的颗粒,然后缩分,选取24 kg做表观密度试验;对破碎后的试样(连续级配)进行缩分,选取120 kg进行堆积密度和真密度试验。
选10组砖做了抗压强度试验,界限值6.4~22.1 MPa,平均值14.1 MPa,标准差6.6 MPa,变异系数0.47,说明砖强度的变异性很大。
结论:对于粒径> 5 mm的粗颗粒,Ⅰ类(废混凝土类)与建筑用卵石碎石(GB T14685-93)对比,发现压碎值满足要求,表观密度正常,堆积密度较小;Ⅱ类(废砖类)与粘土陶粒(GB2839-81)对比,发现堆积密度较大。对于粒径< 5 mm的细颗粒,Ⅰ类(废混凝土类)与建筑用砂(GB T14684-93)对比,从细度模数来看属于粗砂,含泥量略微超标,坚固性满足要求;Ⅱ类(废砖类)与粘土陶砂(GB2839-81)对比,坚固性满足要求,细度模数和含泥量超标。
再生骨料与水泥、粉煤灰等材料形成再生混凝土的性能研究
砂用建筑用河砂,细度模数为2.6;再生骨料粒径:5~ 40 mm;拌和水为自来水;坍落度为30~50 mm;机械设备为强制性搅拌机、振动台;养护条件为标准养护室、温度20± 2℃、湿度95%以上。
参照普通混凝土配合比的实验要求首先计算出水灰比,然后分别计算其它用量,按常规程序拌制,当把计量好的料一次性倒入搅拌机先干拌制约25 s后,发现混凝土垃圾骨料再次产生破碎,细骨料不断增加,再加入水拌制,拌和物十分粘稠,于是不断加水稀释,再达到要求的坍落度时,用水量已超过设计用水量约50%。更后,按实验内容不同分别装入试模。
按普通混凝土试件养护要求,在标准养护条件下带模养护后发现:Ⅰ类混凝土的表面硬化时间约16~ 18 h,表面坍落约1 mm;Ⅱ类混凝土的表面硬化时间约36 h,表面坍落约2 mm,由于Ⅱ类混凝土是由红砖垃圾组成,所以试件表面通体呈红色。养护7 d后测定抗压强度,养护28 d后,强度及其它各项指标依次进行测试。
结论:由于骨料中没有剔除细小颗粒,粉末较多,颗粒表面凹凸不平不规则,设计中的水泥浆不能完全包裹上骨料,所以导致了用水量过大,另外垃圾经过破碎后,各粘结部位已有微小裂缝(主要指5~ 40 mm粒径),经过搅拌后还有可能进一步破碎,所产生的细骨料还会增加,由此也改变了原配合比设计的材料组成比例。由于用水量过大,导致了混凝土装入试模、经机械振捣后,多余水分析出,造成泌水率大、硬化时间过长,将影响施工进度;混凝土收缩率过大会减小断面尺寸。三组Ⅰ类再生混凝土的强度均超过了设计度,分别达到了C25、C18、C15;50次冻融损失未超标;弹性模量约相当于同标号的普通混凝土80%;抗渗性较差为S1~ S2。二组Ⅱ类再生混凝土,均达到了设计强度,分别CL10、CL7.5;50次冻融损失未超标;弹性模量约相当于同标号的轻集料混凝土130%;抗渗性较差,等
级为S0.5~ S1.0。
建筑垃圾再生骨料的坚固性较好,可以替代石子材料做路基、垫层。再生骨料替代新鲜石子形成的再生混凝土的强度损失很小,模量损失20%左右,50次冻融损失未超标,可以做C20以下标号的混凝土石子材料。建筑垃圾不再是废弃物,是有用的再生建筑材料,有着非常广泛的用途。
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