废弃粘土砖再生混凝土性能研究

丁点点

（宿州学院，安徽 宿州 234000）

废弃粘土砖再生混凝土性能研究

丁点点

（宿州学院，安徽 宿州 234000）

将废弃粘土砖制备再生粗骨料混凝土，并对其进行抗折及抗压强度分析。试验结果表明，采用废弃粘土砖部分代替粗骨料制备的再生粗骨料混凝土抗压强度大于C20的抗压强度值要求，能够满足自密实混凝土的使用要求。

废弃粘土砖；再生混凝土；抗压强度

粘土砖是早期砌筑墙体用的材料，但是因生产粘土砖所需的粘土多取自土地或耕地，对土地资源的破坏相当严重。因此，2005年据《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》精神，印发了《“十二五”墙体材料革新指导意见》，提出开展“城市限粘、县城禁实”，即全国县城城区开展禁止使用实心粘土砖工作，坚持疏堵结合、禁产和禁用相结合的原则，采取有效措施推进实心粘土砖厂关停、转产，鼓励发展符合当地建筑结构需求且能替代实心粘土砖的优质新型墙体材料。虽然，粘土砖的使用量已经在逐年减少，但是伴随着城镇化的扩张与发展，房屋的拆迁中，会产生大量的废弃建筑粘土砖，废弃砖的堆放会占用大量的土地资源，另外也对大气环境产生不利影响，如果只是将这些建筑垃圾掩埋，不仅消耗资金同时带来污染。如何让这些建筑垃圾能够有效的二次利用，诸多学者对于废弃粘土砖作再生骨料物理力学性能做研究[1-2]。

聂江婷等[3]将建筑垃圾按不同比例替代部分石灰石和砂岩制备水泥熟料，实验结果表明，掺入建筑垃圾后，生料的吸热量和反应区间均有所下降，对煅烧过程有促进作用；熟料反应的活化能下降，有利于固相反应进行。刘子振等研究废弃砖作再生混凝土的骨料，得出等体积代换比等质量代换更优的结论。杨惠君等从经济和环境效益的角度对再生碎砖混凝土的价值进行了评估，结果表明生产低强度再生废砖混凝土的成本与普通的C10混凝土差不多，从环境效益角度看破碎黏土砖的循环利用对生态环境的保护是十分有益的。本文选取皖北宿州地区某拆迁工地拆迁弃置的废弃粘土砖，试图对废弃粘土砖取代部分粗骨料制备再生混凝土的力学性能进行测试，对废弃建筑黏土砖的应用有一定的指导意义。

1 试验研究

1.1 试验材料

废弃粘土砖选自宿州市西北某拆迁工地。在处理废弃粘土砖时，考虑到这部分废弃砖的孔隙率比较大，如果不经任何处理就直接使用，在后期拌制混凝土过程中粘土砖块可能会吸入较多的拌合用水，为了保证试验结果的准确性，在本试验开始之前先对废弃砖进行浸湿处理，经过清洁处理后，用破碎机将粘土砖破碎，按照获取的粘土砖颗粒大小经过筛分设备分离，选用符合试验粒径要求的骨料。拌制混凝土所用的细骨料水泥选用OP·42.5普通硅酸盐水泥，拌合用水为自来水，砂为河砂，细度模数为2.0。

1.2 试验设计

试验根据《普通混凝土配合比设计规程》进行再生混凝土的配合比设计，再生粗骨料混凝土配合比见下表1，其中水灰比为0.45；本试验混凝土试块分两组；其中A组试块在制备的过程中添加了适量的激发剂CaO；B组未添加激发剂。

表1 混凝土配合比

本试验主要从混凝土抗折强度值与抗压强度值两个力学指标角度分析废弃粘土砖部分替代粗骨料制备再生混凝土的可行性。混凝土试件尺寸采用150mm*150mm*150mm的标准尺寸，在标准养护条件下（相对湿度95%以上，温度20±2℃）对混凝土试块进行养护，并按照规范测试两组混凝土试块的3d、7d、28d的抗折强度及抗压强度。

2 实验结果及分析

从养护完毕的A组和B组试块中先后分别取3块完好的试块进行力学性能测试，每组试块的抗折强度与抗压强度值分别取该组3块试块的平均值。经过测试，两组混凝土试块3d、7d、28天的抗折强度及抗压强度值分别见图1和图2。

图1 混凝土抗折强度

图2 混凝土抗压强度

由图中数据可以看出：

A组样品中添加了激发剂CaO后，有效地激发了废弃粘土砖中的SiO2的活性，因为激发剂CaO与拌合所用水发生反应生成了Ca(OH)2，而骨料中的活性SiO2与Ca(OH)2反应，该过程不仅消耗了部分水，同时减少了空隙，使得混凝土抗压强度后期得到提升，经过数据对比发现，再生粗骨料混凝土3d、7d、28d的抗压强度值分别提高了7.52%，9.27%，8.71%；再生粗骨料混凝土3d、7d、28d的抗折强度分别提高了2.82%，7.30%，9.20%。

通过图2可以发现，两组混凝土试块后期强度增长较快，A、B两组试块其28d抗压强度值均超过20MPa，其中A组再生混凝土28d抗压强度值大于23MPa，说明采用废弃粘土砖部分代替粗骨料制备的再生混凝土抗压强度大于C20的抗压强度值要求，能够满足自密实混凝土的使用要求。

综上所述，激发剂CaO可以有效地激发粘土砖中的SiO2的活性，通过比较样品的抗折强度及抗压强度可以发现，将废弃粘土砖处理后部分替代粗骨料制备再生粗骨料混凝土是可行的，废弃粘土砖的再次利用可以节省再生粗骨料的成本。需要注意的是，虽然废弃粘土砖部分取代常用的粗骨料碎石在技术上是可行的，但是要合理控制其掺入量；同时需要注意经过筛分后的砖粒与碎石的粒径组合问题及配制再生粗骨料混凝土的水灰比。废弃粘土砖的循环利用不仅节约了许多宝贵的资源，节省了生产粗骨料的成本，同时对生态环境也是有益的，这与我国积极倡导的绿色建筑的核心“四节一环保”政策也是一致的，有利于推动我国建筑业的可持续发展。

3 结论

废弃建筑粘土砖经破碎处理后，适量替代粗骨料制备再生混凝土，经试验测试其抗压强度值大于C20混凝土的抗压强度值要求，满足自密实混凝土的使用要求。

添加适量的CaO可以有效地激发废弃粘土砖中SiO2的活性，对于再生混凝土抗压强度的提升有一定的促进作用。

废弃粘土砖经处理后可部分替代粗骨料制备再生混凝土，不仅可以有效地解决大量建筑垃圾的处理问题，同时亦符合建筑业“可持续发展”的原则。

[1]郑伟琴. 旧房拆迁废弃建筑粘土砖的再利用研究[D].南京:南京理工大学,2013.

[2]梁倚,邓志恒,黄廷剑,等. 以废砖粉和废砂浆为细骨料的再生混凝土受力性能试验研究[J]. 混凝土,2009(3):17-20.

[3]聂江婷,周刘成,李昌勇,等. 建筑垃圾对水泥熟料形成动力学的影响[J].硅酸盐通报,2013,32(3):369-374.

Study on the performance of recycled concrete with waste clay brick

DING Dian-dian

(Suzhou University, Suzhou Anhui 234000)

The waste clay brick preparation of recycled coarse aggregate concrete, and the anti bending and comprehensive strength analysis. The experimental results show that the use of waste clay brick instead of coarse aggregate preparation of recycled coarse aggregate concrete comprehensive strength greater than the comprehensive strength of the C20 value requirement, can meet the requirement of self compacting concrete is used.

Waste clay brick; Recycled concrete; Comprehensive strength

TU755.4

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.002

1672–7304(2016)05–0004–02

宿州学院校级一般项目（项目编号：2014yyb07）；宿州学院校级教研项目（项目编号：szxyjyxm201421）。

（责任编辑：雷 君）

丁点点（1989-），男，安徽濉溪人，研究方向：边坡稳定性。