论文发表指导,期刊推荐,国际出版
论文发表指导,期刊推荐,国际出版
学术出版，国际教著，国际期刊，SCI，SSCI，EI，SCOPUS，A&HCI等高端学术咨询
来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-08-17浏览：29次
摘要：建筑砂浆是建筑工程中用量较大的建筑材料之一。粉煤灰和矿渣是我国排放量较大的主要工业废渣，利用其潜在的化学活性，加入少量激发剂配制出废渣水泥，用以取代建筑砂浆中的水泥和石灰。并以全固体建筑废弃物为原料，经科学配制、破碎筛分加工作为建筑砂浆骨料，用以取代传统砂浆中的骨料。可形成不同强度等级的建筑砂浆。用新型胶凝材料与建筑垃圾配制的建筑砂浆，其施工和易性良好，其七天抗压强度比同等强度普通水泥砂浆高，其它性能尚待研究。
一概述
随着基本建设的日益发展，建筑用砂的量不断增大，经北京为例，每年给需要6000万吨。不少地区经过几十年的大量开采，天然砂浆资源以接近耗尽，我国每年砂浆的生产会浪费一亿吨以上的水泥，不公耗费大量能源、资源，而多排放的一亿吨大量co2严重的污染环境。
将建筑垃圾破碎后经过筛分得到的细骨料（称为再生砂）部分或全部取代天然砂，用来生产砂浆（称为再生砂浆），对永久节省天然砂浆资源，减轻固体废弃物对环境的污染，提高建筑砂浆的绿色化程度，发展循环经济具有非常积极的意义。目前人工砂在砂浆中应用有一些研究，但再生砂性能与人工砂存很大不同，用再生砂配制砂浆的研究极为欠缺，仅有研究结果表明，用废砖粉取代305一下的砂配制的砂浆，其保水性得以改善，但是强度低。因此就再生砂的不同种类和掺量对砂浆性能的影响进行了系统的实验研究。
本课题拟用建筑垃圾作为再生骨料，进行建筑砂浆的制作。讲废弃建筑垃圾经过裂解、清洗、破碎、分级后，按一定的比例混合形成的骨料称不再生骨料。利用建筑垃圾生产加工再生骨料是一种很有效的建筑垃圾资源化的途经。
二研究意义
可持续发展是未来社会经济发展的根本战略。混凝土可持续发展的出路就是应用现代混凝土的科学技术增加的使用寿命，尽量减造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾，大量应用优质的工业废品和废弃物，尽量减少自然资源和能源的消耗，减少对环境的污染，这也就是我国吴中伟院士提出的“绿色高性能混凝土的概念”。新型砂浆胶凝材料既可大量利用工业废弃物-粉煤灰和矿渣，又使建筑废弃物也有了用武之地，这样能节约水泥，保护环境，又能得到优质的砂浆，这将成为21世纪绿色高性能混凝土研究的一重要方向。
据估算，我国水泥生产的资源与能源消耗为：每生产1吨水泥熟料需石灰石1.4～1.5吨、粘土0.3吨、煤0.2吨，排放CO21吨、有害气体SO20.74kg与NOx1.51kg及大量粉尘等污染物。据有关部门调查，我国能生产水泥的石灰石储量仅500亿吨，可采量50%，仅够水泥工业使用40～50年。由于硅酸盐水泥的生产消耗大量的矿物资源、能源并排放大量的温室气体，极不利于其可持续发展，因此研究发展砂浆新型胶凝材料不替代传统砂浆胶凝材料水泥具有重大的意义。
建筑砂浆的强度等级为M2.5-M20，用量最大的是M5、M7.5、M10等，由于大部分建筑砂浆的强度等级较低，目前没有供配制砂浆的低强度等级水泥，实际工程中往往用32.5、42.5等较高强度等级的水泥来配制低标号砂浆，为改善稠度便于施工，只得超量增加水泥，从而造成水泥的学杂费。另外，建筑砂浆按组成材料可分为水泥砂浆和水泥石灰混合砂浆。水泥砂浆的保水性差（泌水性大）、和易性不良，理易施工，而水泥石灰混合砂浆虽然砂浆柔软，保水性好、和易水性好，易施工，但却有耐水性差、收缩大、粘结强度低和耐久性差等缺点，不用用于地下工程和潮湿环境，而且生产石灰也要消耗大量的矿物资源及排放大量的C02等温室气体。
大量研究表明，施工工业废渣具有胶凝活性，可作活性掺合料取代部分水泥用于配制高性能混凝土，同样也应可以用于配制建筑砂浆，取代其中的部分水泥和全部石灰。例如，排放量最大的工业废渣—粉煤灰具有火山灰效应、颗粒形态效应和微集料效应等三大效应，掺入砂浆中可提高砂浆的强度、改善施工和易性，取代石灰，节约部分水泥。目前存在的问题主要是粉煤灰的早期强度发展较慢，取代水泥量较大时，会造成砂浆强度的降低。
三研究方案
活性效应：粉煤灰的活性效应是指颗粒中的玻璃相少于性组分Si02和Al2O3,与水泥水化过程产生的Ca(OH)2发生二次水化反应，生成具有胶凝必水化硅酸钙和水化铝酸钙的过程，又称为火山灰反应。粉煤灰活性效应表现出来的技术性质主要有：（1）反应缓慢，放热速率和强度发展也在相应；较慢，致使粉煤灰混凝土早期强度较低；（2）反应消耗了层状结构的Ca(OH)2生成了致密结构的水化硅酸钙和水化铝酸钙，粒径细化提高了混凝土的后期强度和耐久性；（3）反应产物极为有效地填充了大的毛细空间，孔径细化改善了混凝土的后期强度和抗渗性能。
5、2再生骨料的基本性能影响
a、再生骨料的基本性能对再生混凝土影响很大，再生骨料物理性能的提高可以在很大程度上提高再生混凝土性能。但目前对再生骨料的特研究并不成熟，缺乏这方面研究的质量评定和规范，有待进一步健全。
b、再生骨料的质量与本身粒径和原生混凝土的强度有关，再生骨料的质量一般随原生混凝土强度的增大而提高，但由于建筑垃圾组成万分的复杂性，增加了很多不确定因素，这方面研究工作需要加强。
c、再生粗骨料棱角较多、表面粗糙，骨料表面含有大量未曾脱落且孔隙率比较大的水泥砂浆（包裹在天然骨料表面或以碎屑形式存在），此外再生粗骨料本身带有大量的破碎时形成的微裂纹，这都会提高再粗骨料的吸水率。
d、再生粗骨料的含水泥量对再生混凝土性能影响很大，但在实际应用中往往忽视含泥量对混凝土性能的影响。
四新型建筑砂浆材料配方试验
1、试验原材料
主要材料包括：
（1）废渣水泥，由下列原料构成：矿渣、粉煤灰、石灰、石膏及硫酸钠；
（2）32.5级复合水泥；
（3）砂：天然砂；
（4）建筑废弃物：废混凝土，废砖；废砂浆等；
从实验配方可以看出，新型砂浆的在用水量方面会大于传统砂浆，在强度等级相同的情况下，传统砂浆的用水量在270kg-330kg,而新型砂浆在实验时的用水量在330kg-350kg，要是因为建筑废弃物中废砖的颗粒占的比较多，由于其密度小于矿砂，所以体积变大且耗水量大大增加。砖含量越多所做的砂浆试块的保水性越差，用碎砖骨料取代天然骨料时，由于碎砖骨料孔隙率较大，吸水性也较强，如果不对碎砖骨料进行水分的补偿的话，新型砂浆的和易性等工作性能舍受到影响，对配制砂浆不利，因而要对它进行水分补偿。
从7天强度而言，用建筑垃圾再生砂配制的M5、M7.5、M10三种砂浆，无论是掺50%的再生砂还是全部用再生砂，其强度均达到或超过了水泥砂浆的强度。说明新型再生砂浆的早期强度较高；对于28天强度而言，用建筑垃圾再生砂配制的M5和M7.5级砂浆均满足要求，而M10级砂浆的强度虽然低于水泥砂浆，但两种砂浆的强度仍接近或达到了10Mpa(为9.57Mpa、10.67Mpa)。由此可以看出新型砂浆的后期强度可以满足要求。综合来年：建筑垃圾再生砂配制的新型生态砂浆早期强度较高，后期强度亦可满足要求。
由此看来再生骨料的表观密度比天然砂的要大。利用粉煤灰和矿渣粉的潜在活性，加入少量石灰、石膏和复合激发剂配制的新型胶凝材料能够代替水泥配制中低强度等级的新型建筑砂浆，同时具有良好的和易性、抗压强度满足要求。
经过初步研究用新型废渣水泥与建筑垃圾配制成的全固体废弃物建筑砂浆的和易性良好、早期强度高于普通水泥砂浆后期强度能够满足要求。其它物理和力学性能尚待研究。
《全固体废弃物绿色建筑砂浆的试验研究》
本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问
文章名称： 全固体废弃物绿色建筑砂浆的试验研究
扫码关注公众号
微信扫码加好友
职称驿站 www.zhichengyz.com 版权所有 仿冒必究 冀ICP备16002873号-3
