資源描述：
《利用城市廢渣磚制備膠凝材料的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、利用城市廢渣磚制備膠凝材料的研究牛福生1王國清2李富平1（1河北理工大學(xué)河北唐山0630092中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會北京100083）摘要本文介紹了一種利用城市廢渣磚制備復(fù)合膠凝材料的方法，研究表明，城市廢渣磚復(fù)合膠凝材料性能優(yōu)異，各項指標均符合相關(guān)標準要求，同時論文還就復(fù)合膠凝材料的水硬化機理作了簡單的分析。關(guān)鍵詞廢渣磚膠凝材料水硬化1前言城市建筑廢渣磚是城市垃圾的一個重要組成部分，隨著城市的不斷發(fā)展壯大，因建筑物新建和對舊城改造而產(chǎn)生的廢渣磚數(shù)量在激劇增加，已成為城市環(huán)境工程的一大難題，不少城市的市政管理和環(huán)保部門為保持城市環(huán)境的清潔，
2、都在不同程度上加強了對建筑廢渣磚的管理和處置。目前我國相當(dāng)大數(shù)量的建筑垃圾是被直接運往城郊進行填埋或堆放，這種不負責(zé)的“污染轉(zhuǎn)移”的處理方式的危害性是極大的，一是在垃圾清運過程中的會發(fā)生遺撒和粉塵、灰沙飛揚等問題造成對周圍環(huán)境的污染；二是會形成城郊垃圾堆放地的土地被大量占用、地下水污染和大氣污染。同時，與城市有機垃圾不同的是，建筑垃圾具有資源含量高、易重復(fù)利用等特點，而且建筑垃圾的礦物成分多以Al2O3、SiO2和CaO為主，和傳統(tǒng)的水泥、粘土等鋁硅質(zhì)礦物原料成分接近。因此，加強建筑垃圾的綜合治理，不僅是清潔環(huán)境、減少污染的需要，也是
3、資源可持續(xù)利用的一個重要方向。本文將利用廢渣磚具有的潛在活性，把廢渣磚磨成細粉，然后利用硅酸鹽水泥熟料作為激發(fā)劑，制備一種新型的復(fù)合膠凝材料。2試驗原料及方法原料中建筑廢渣磚是以廢磚為主，約80%（質(zhì)量）左右，在配料前建筑廢渣磚應(yīng)被破碎成0～40mm的顆粒。石膏是指生石膏或半水石膏，采用生石膏時應(yīng)符合GB5483—85的規(guī)定，半水石膏應(yīng)符合GB9776—88的規(guī)定。石膏在配料前應(yīng)破碎成0～40mm的顆粒。所用水泥熟料3天抗壓強度為27.0MPa，28天抗壓強度為52.5MPa。試驗所用的廢渣磚和水泥熟料的主要化學(xué)成分見表1和表2。表1
4、粘土磚原料的化學(xué)組成(%)CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgO0.2577.9615.104.310.24表2水泥熟料的化學(xué)組成(%)CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgO66.7321.964.112.293.223試驗結(jié)果與討論該膠凝材料制作的試模是在標準養(yǎng)護箱（20±1℃，濕度96）中養(yǎng)護7d和28d；抗壓強度試驗分別采用ISO標準水泥膠砂強度檢測方法和30mm×30mm×50mm凈漿強度進行檢驗。3.1配制工藝廢渣磚膠凝材料的配制工藝簡單、操作方便、工藝參數(shù)控制容易。其配制工藝流程圖如1所示。稱量配料混合均勻磨細粒度檢測
5、性能檢測成品包裝廢渣磚石膏水泥熟料破碎破碎圖1廢渣磚膠凝材料配制工藝流程圖3.2廢磚粉粒度廢舊磚粉的粒度不僅是其潛在活性的強弱的重要因素，不同粒徑的著廢舊磚粉，其被水泥等激發(fā)劑激發(fā)程度也有很大的不同，同時廢舊磚粉中一些超細粒子的存在也將對復(fù)合膠凝材料起著微粒填充作用和表面活性作用。試驗選定三種粒徑：粗粒（34.590μm）、細粒（10.668μm）和超細粒（4.773μm）。以標準養(yǎng)護7天和28天強度為考核指標，磚粉摻量為50%。由試驗結(jié)果可知，隨著廢磚粉粒度越來越細，復(fù)合膠凝材料的強度值也越來越高。粒度為34.590μm時，其養(yǎng)護2
6、8天的最高強度為38.5MPa，而當(dāng)粒度降至為4.773μm時，其養(yǎng)護28天的最高強度可以達到70.5MPa，強度增長率為83.2%。從圖上還可以看出，養(yǎng)護齡期對粗粒度和超細粒度的復(fù)合膠凝材料強度影響較大，而當(dāng)粒度為中細顆粒時影響程度比較小。3.3廢磚粉摻量廢舊磚粉摻入量是影響膠凝材料性能的一個重要因素，本研究中選擇的廢舊磚粉摻入量分別為50%、60%、70%和80%，磚粉粒度為以在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7天和28天強度為考核指標，磚粉粒度為細磚粉（10.668μm）。由實驗結(jié)果可知，隨著廢舊磚粉摻入量的增加，磚粉—水泥復(fù)合膠凝材料整體的
7、強度是下降的，摻量50%時，28天抗壓強度54.91MPa，摻量80%時，28天抗壓強度下降到29.1MPa，從養(yǎng)護齡期來看，總體強度也隨著養(yǎng)護時間的增長而增強，但隨著廢舊磚粉摻入量增大，其強度增幅逐漸變小，如摻量80%時，養(yǎng)護7天和養(yǎng)護28天的強度從26.3MPa增長到29.1MPa，強度增長率僅為10.6%，而在摻量50%時，護7天和養(yǎng)護28天的強度從46.8MPa增長到54.91MPa，強度增長率為17.3%。從水灰比的結(jié)果來看，磚粉—水泥復(fù)合膠凝材料的強度是隨著水灰比的增長呈先上升到一定程度后再下降的趨勢，基本上最佳的水灰比在
8、0.26~0.27之間，其對膠凝材料強度的影響程度也隨著磚粉摻入量的增加而增加。4城市磚粉復(fù)合膠凝材料形成機理4.1城市磚粉復(fù)合膠凝材料的水化紅磚是粘土在高溫煅燒冷卻形成的具有一定強度的固體，在冷卻的過程中形成一些具有潛
