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摘要:随着城市化进程加快，道路和建筑物拆除产生了大量废旧混凝土，既带来环境污染，又造成资源浪

费，将其开发再利用具有明显的环境效益和经济效益．本文将废旧混凝土进行破碎、分级处理成为再生建筑混凝土，并以其为骨料来制备陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板，研究了级配、骨灰比、水灰比、砂率和养护时间对陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板性能的影响．结果表明，当骨灰比为5.0，水灰比为0.3，砂率为15%，终养时间为72h时，所制备的陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板满足JC/945－2005

《陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板》标准要求．

关键词:再生建筑混凝土;陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板;骨灰比;水灰比;养护时间

中图分类号:TU522．106．1文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1674-2869.2012.05.013

0引言

随着城市化进程加快，现代城镇到处都为混

凝土所覆盖，人行道、停车场也都铺设了普通混凝

土或天然石材板块．这些板块的共同特点是不透

水、吸热，不透水阻断了自然降水与土层的联系，

影响植被生长，在雨天又可能造成地表积水影响

行走与安全．而吸热则加剧了城市的“热岛效应”．

因此，越来越多的地方开始采用透水混凝土制备

［1－5］

［6］

生大量废旧混凝土，目前的处置方式基本上都是运到垃圾填埋场堆埋．我国正处于高速发展的大建设期，每年产生的废旧混凝土数以亿计，侵占了大量的土地资源，对环境造成了严重影响．国外在上世纪八十年代就已开始将废旧混凝土破碎、分级后作为再生骨料使用［7］，更是从结构、性能、添

［8－11］

［12］

［13－15］

备陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板方面，已有一些文献报道．比如，严捍东用粒径5.0～31.5mm连续级配的再生骨料制备了陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板，其指标达到了人行道铺设要求［16］;欧

小燕等对比了天然页岩骨料和再生骨料制备的彩
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色陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的性能，认为后者的强度基本没有下降，

1．18～9.5mm粒径的再生集料制备了陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板，研究了级配、骨灰比、水灰比、砂率和养护时间对其

性能的影响．

1实验

1．1原料

笔者所用主要原料列于表1，其中的骨料来自某拆迁工地，为建筑物废旧混凝土剔除钢筋、破碎、筛分后所得．实验中仅使用了粒径介于1．18～9.5mm之间的部分，并将其筛分成为3部分:细粒(1．18～2．36mm)、中粒(2．36～4．75mm)和粗粒(4．75～9.5mm)，将三者按一定质量比掺和就构成了不同级配．所用再生混凝土骨料的物理性能列于表2．表中还列出了同粒级天然石灰岩骨料的物理性质，可以看到再生混凝土的力学性能明显劣于新骨料．

表1试验用原料与试剂

Table1Rawmaterialsandreagents

品名规格来源

水泥P?O32.5华新水泥厂

骨料再生建筑废混凝土块来源于武汉某拆迁工地

河沙中砂、细度模数2．65市购沙筛分

武汉浩源混凝土减水剂外加剂有限公司

水自来水

也既是再生骨料可以替代天然页岩［17］．笔者用

收稿日期:2012－01－03

作者简介:薛俊(1976－)，女，湖北宜都人，副教授，博士研究生．研究方向:环境材料．*通信联系人:曹宏，男，教授，博士．研究方向:新型炭材料与胶凝材料．

薛俊，刘军，季明旭，邹志鹏，石和彬，曹宏

的板块———陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板，铺设人行道．国家也制订

了陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的技术标准．道路和建筑物拆除会产

加比例等方面进行了较广泛研究，其中也有

用于制备陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板块的报道，国内近年也有了

不少研究论文．利用再生混凝土作为骨料制

减水剂高效聚羧酸盐

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?
52武汉工程大学学报第34卷

表2再生骨料与天然骨料的物理性能

Table2Physicalpropertiesofregenerationaggregateandnaturalaggregate

3
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自然堆积密度捣实堆积密度振实堆积密度压碎值/%

建筑垃圾1．34．4613301564161822．3天然石料0．22．4313731584169418．7

1．2试验设计

陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的主要性能指标包括:强度、透水性和保水性．当原料确定后，影响这些性质的主要因素包括:骨料级配、骨灰比、砂率、水灰比和养护制度等，而且影响因素之间又存在交互作用．为探讨它们对陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板性能指标的影响，设计试验方案如表3

所示．整个试验分为四组:第Ⅰ组旨在探讨骨灰比－骨料级配的影响;第Ⅱ组旨在探讨水灰比－骨料级配的影响，且第Ⅰ组以中粒骨料为主，第Ⅱ组以粗粒骨料为主;第Ⅲ组探讨砂率的影响;第Ⅳ

组探讨蒸养时间的影响．在表3所有的配方中均加入了水泥用量0.8%的减水剂．

表3试验方案设计

Table3Testdesign

组别编号水灰比骨灰比骨料级配w/%

粗粒中粒细粒砂率w/%

蒸养时间/h

A1－A3
3.5

Ⅰ

B1－B3
0．3
4．0
5，15，256530，20，101572

C1－C3
4.5

D4，E4
50
30
20

Ⅱ

D5，E5
0．3，0．45.0
60
25
15
1572

D6，E6
70
20
10

ⅢF1(D6)－F30．35.070201015，13，1072ⅣG1(D6)－G30．35.07020101572，24，48

1．3实验步骤

陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板制备和检测步骤如下:①称量．按表3设计的配比称量原料;②拌和．将称量好的再生骨料、河沙和水泥在搅拌机中拌和均匀，加入水和减水剂继续拌和2min;③成型．将拌好的混合料放入钢模中振压成型(成型压力4MP);④养护．脱模后，先将陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板放入标准养护箱中在20℃，90%相对湿度预养24h;再转移到蒸养箱中90℃蒸养设计的时间，自然冷却就得到了所需陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板．⑤性能测试．按照JC/T945－2005《陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板》所载方法测试所制备陶粒板硅酸钙板清水板水泥纤维板GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的抗压强度、抗折强度、保水性和透水系数，所有指标均取6块样品测试结果的平均值，并计算其标准偏差．透水系数的测试温度为室温．

2结果与讨论

2．1骨灰比与集料级配的影响

图1a是第Ⅰ组试验的强度测试结果，图中数据为6个样品测试数据的均值，并标出了标准偏差．从图1可以看出，强度随着骨灰比的增大而降低，但不具有线性关系，骨灰比为3.5时，平均抗

压强度σ=24．3MPa，抗折强度τ=6.5MPa;骨灰比为4．0时，σ=16.5MPa，τ=5.8MPa;骨灰比4.5时，σ=16.0MPa，τ=5.7MPa．这是因为骨灰

比增大，水泥相对含量降低，导致混凝土强度跟着降低．在相同骨灰比的条件下，骨料粒径配比对陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的强度也有影响，随着粗粒骨料含量增加，混凝土的抗压强度增大，但是抗折强度变化不大，这与混凝土的内部结构有一定关系，在骨料粒径增大的时候，粗粒骨料相互嵌布在一起构成镶嵌结构，混凝土的压应力主要集中在这些大粒径骨料上，这样就相应的提高了混凝土结构的抗压能力，但在遇到剪应力的时候，混凝土的受力方向很均匀，难以更好的保护混凝土内部结构，所以抗折强度变化不大．此外，从图1a的标准偏差可以看出，数据的离散性较低，说明样品均匀，数据可信度高．

根据JC/T945－2005要求，陶粒板  硅酸钙板 清水板 水泥纤维板 GRC|ALC|EPS|FBP轻质隔墙板的透水系