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《武汉理工大学》 2011年
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建筑垃圾粉料的活性激发及其应用

徐如林  
【摘要】:建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮及居民装饰房屋过程中产生的余泥、余渣、泥浆及其他废弃物。近年来随着我国城市建设日益加快,建筑业发展迅速,在拆迁和新建过程中产生了大量的建筑垃圾。目前,我国处理这些建筑垃圾的主要手段还是露天堆放以及填埋。这些处理方式有着许多危害。不但大量土地因此长期被占用,而且消耗了大量的建设经费,同时对土壤、水源、河道等与我们生活环境息息相关的生态系统造成严重危害。应当引起注意的是,在清运和堆放建筑垃圾过程中,不可避免的会产生许多遗撒和灰尘,这种现象也同样造成了严重的环境污染。可见,简单的填埋或者堆放的处理方式有着很大的弊端。事实上,建筑垃圾依然有着其潜在使用价值,比如其中的建材组分往往是由有一定强度的建筑砌块组成,再比如,其中的水泥、混凝土组分中可能还有未水化的潜在胶凝活性组分。因此,寻找有效的途径利用建筑垃圾,具有十分重要的意义 本文研究不同建筑垃圾粉料作为掺合料时对于砂浆试样的强度影响,采用不同激发方式对于建筑垃圾粉料进行活性激发,主要激发手段包括物理激发(磨细)以及化学激发(碱激发、盐激发、复合激发)。考察不同激发方式对于建筑垃圾粉料的激发效果,依据试样3d、28d的抗压和抗折强度为依据,采用活性指数的方式来比较不同激发方式的激发效果。采用XRD等现代技术测试手段对试样进行检测,以验证,或者说明激发机理。考察建筑垃圾粉料用于制造市政材料(主要是再生砌块)的可行性以及其制备工艺研究。得出主要结论如下 (1)废弃烧结砖粉料本身的胶凝性比较弱,通过不同的激发手段可以激发其胶凝活性。碱激发手段中,激发效果Na2SiO3·9H2O Ca(OH)2 NaOH Na2CO3。不同的激发剂对建筑垃圾粉料的活性激发效果不同。Na2SiO3·9H2O效果最佳,且同一种激发剂存在最佳掺量。采用CaSO4、CaCl2的盐激发中,CaSO4对烧结砖粉料活性的激发效果比CaCl2好。采用Ca(OH)2+CaSO4和Na2CO3+CaSO4复合激发时Ca(OH)2+CaSO4复合效果较Na2CO3+CaSO4好。化学激发手段中Ca(OH)2+CaSO4的激发效果最为显著。对于物理激发手段,随着研磨时间的延长,废弃烧结砖粉料的活性指数增大,当研磨时间超过40min后,废弃烧结砖粉料的活性指数的增长趋势随研磨时间继续增长而变缓。 (2)随着废弃混凝土粉料掺量的增加,试样的强度先增大后减小,当掺量小于20%,试样的强度随着废弃混凝土粉料掺量的增加而增大,当掺量大于20%,试样的强度随着混凝土粉料掺量的增加而减小。采用Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、Na2SiO3·9H2O的碱激发中,同一种激发剂,当掺量不同时,对建筑垃圾粉料的活性激发效果不同,不同的激发剂,激发效果不同。Ca(OH)2的激发效果较其他三种好。采用CaSO4、CaCl2的盐激发中,CaSO4对废弃混凝土粉料活性的激发效果比CaCl2好。采用NaOH+CaSO4和Na2SiO3·9H2O+CaSO4复合激发时,NaOH+CaSO4复合效果较Na2SiO3·9H2O+CaSO4好,体现在试样28d活性指数高。在化学激发手段中,Ca(OH)2的激发效果最好。对于物理激发手段,随着研磨时间的不断延长,砂浆的强度不断增大,当研磨时间大于40min时,砂浆的强度随研磨时间的延长增长的幅度变小。 (3)对于外墙砂浆粉料而言,采用Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、Na2SiO3·9H2O的碱激发手段中,Ca(OH)2的激发效果最好。采用CaSO4、CaCl2的盐激发中,由外墙砂浆粉料的28d活性指数可以看出,CaSO4的激发效果优于CaCl2。采用NaOH+CaSO4和Na2SiO3·9H2O+CaCl2复合激发中,NaOH+CaSO4复合的效果较Na2SiO3·9H2O+CaCl2好。在化学激发手段中,Ca(OH)2的激发效果最好。随着研磨时间的不断延长,砂浆的强度不断增大,当研磨时间大于40min时,砂浆的强度随研磨时间的延长增长的幅度变小。 (4)一定掺量的建筑垃圾粉料取代水泥可以满足生产CC30强度等级及以上标号的混凝土路面砖的要求,且生产出的制品能够满足JC/T446-2000的相关要求。需要注意的是建筑垃圾的掺量不宜过大,否则会影响制品的耐久性、抗冻性等性能。掺加建筑垃圾粉料的混凝土路面砖具有高利废率、高性能等特性,完全符合国家产业政策,产品具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X799.1

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