CN107915445A - 一种建筑垃圾混凝土及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种建筑垃圾混凝土，属于建筑垃圾再利用领域。包括以下重量份数的组分：水泥315份，粉煤灰135份，粘土陶粒312份，砂637份，废弃混凝土416份，水241.2份。本发明以粘土陶粒和废弃混凝土为粗骨料，以砂作为细骨料，以水泥作为胶凝剂，按照合适的原料配比，保证了混凝土的颗粒级配和强度。通过试验可测得该发明建筑垃圾混凝土的立方体抗压强度为20MPa，可以作为建筑结构构件的混凝土使用。同时，该建筑垃圾混凝土具有轻质、保温和良好的结构用性能，可以作为建筑结构的承重外墙使用，同时起到良好的保温隔热性能作用。

Description

一种建筑垃圾混凝土及其应用
技术领域
本发明涉及建筑垃圾再利用领域，尤其涉及一种建筑垃圾混凝土及其应用。
背景技术
随着城市建设发展，城市建筑垃圾的处理已经成为社会公认的顽疾。《绿色建筑行动方案》将“推进建筑废弃物资源化利用”作为重点工作来抓。建筑垃圾破碎、处理以及再利用已经迫在眉睫。
目前，我国建筑垃圾的数量已经占到城市垃圾的30～40％。建筑垃圾中的废弃物经过分拣、粉碎处理后可以重新利用。梁科科将建筑垃圾制作成标准砖进行试验研究，研究不同配比对砖性能的影响(《建筑垃圾混凝土标准砖试验研究》梁科科，邯郸职业技术学院学报，2012，25(1)：53-55)；常州大学对用建筑垃圾制作的路用透水型彩色再生混凝土的性能进行了研究(《路用透水型彩色再生混凝土的耐久性能研究》李美娟等，混凝土与水泥制品，2014，214(2)：83-86；《路用透水型彩色再生混凝土的性能研究》朱平华等，混凝土，2013，283(5)：112-114)；南京工程学院对建筑垃圾再生混凝土粗骨料的结构性能进行了研究(《建筑垃圾再生混凝土粗骨料结构性能研究》常颖等，南京工程学院学报，2013，11(4)：67-72)。
尽管现有技术对建筑垃圾混凝土进行了一些研究，但是建筑垃圾混凝土存在抗压强度低的缺点，比如柳天杰(《无机建筑垃圾轻质混凝土围墙板研究与应用》柳天杰等，河南科学，2016，34(5)：765-770)制备了无机建筑垃圾混凝土，无机建筑垃圾混凝土的抗压强度仅为5.7～7.5MPa，只能用于临时性建筑，不能用于建筑结构构件。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种建筑垃圾混凝土。本发明提供的建筑垃圾混凝土抗压强度高，可以作为建筑结构的承重外墙使用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种建筑垃圾混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥315份，粉煤灰135份，粘土陶粒312份，砂637份，废弃混凝土416份，水241.2份。
优选的，所述废弃混凝土的粒径为≤40mm。
优选的，所述废弃混凝土的粒径为5～40mm。
优选的，所述废弃混凝土的强度≥C25。
优选的，所述粘土陶粒的堆积密度≥500kg/m3。
优选的，所述粘土陶粒的粒径是5～15mm。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或火山灰水泥。
优选的，所述粉煤灰为F类I级粉煤灰。
优选的，所述砂为中砂。
本发明还提供了上述技术方案所述建筑垃圾混凝土在构造建筑结构构件中的应用。
本发明提供了一种建筑垃圾混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥315份，粉煤灰135份，粘土陶粒312份，砂637份，废弃混凝土416份，水241.2份。该发明中粘土陶粒和废弃混凝土是粗骨料，砂是细骨料，以强度为LC25粘土陶粒混凝土的配合比为基础，用废弃混凝土通过40％的体积替代率代替粘土陶粒作为粗骨料，能够保证建筑垃圾混凝土的颗粒级配和强度。通过试验可测得本发明提供的建筑垃圾混凝土的立方体抗压强度达到了20MPa，可以作为建筑结构构件的混凝土使用。且由于本发明中大部分粗骨料是粘土陶粒，同时具有轻质、保温性能好的优点。通过保温性能试验可知，本发明提供的建筑垃圾混凝土具有和混凝土多孔砖一样好的保温性能。
具体实施方式
本发明提供了一种建筑垃圾混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥315份，粉煤灰135份，粘土陶粒312份，砂637份，废弃混凝土416份，水241.2份。
本发明提供的建筑垃圾混凝土包括315重量份水泥。在本发明中，所述水泥优选为硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或火山灰水泥，更优选为硅酸盐水泥，具体的，如P·I 42.5硅酸盐水泥。在本发明中，所述水泥在建筑垃圾混凝土中作为凝胶材料。
本发明提供的建筑垃圾混凝土包括135重量份粉煤灰。在本发明中，所述粉煤灰优选为F类I级粉煤灰。本发明对所述粉煤灰的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明提供的建筑垃圾混凝土包括312重量份粘土陶粒。在本发明中，所述粘土陶粒的堆积密度优选为≥500kg/m3。在本发明中，所述粘土陶粒的粒径优选为5～15mm。在本发明中，粘土陶粒构成了大部分粗骨料，保证建筑垃圾混凝土具有优异的轻质、保温性能。
本发明提供的建筑垃圾混凝土包括637重量份砂。在本发明中所述砂优选为中砂，粒径为0.35～0.50mm。在本发明中，所述砂作为细骨料。
本发明提供的建筑垃圾混凝土包括416重量份废弃混凝土。在本发明中，所述废弃混凝土的强度优选为≥C25。在本发明中，所述废弃混凝土的粒径优选为≤40mm，更优选为5～40mm。本发明用粒径5～40mm的C25以上强度的废弃混凝土通过40％的体积替代率代替粘土陶粒作为粗骨料，能够保证建筑垃圾混凝土的颗粒级配和强度。本发明对所述废弃混凝土的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的废弃混凝土即可。
本发明对上述技术方案所述建筑垃圾混凝土的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组合物的制备方法即可，具体的，如将粘土陶粒和废弃混凝土破碎到需要的粒径，然后按照上述原料比将原料混合。
本发明提供了上述技术方案所述建筑垃圾混凝土在构造建筑结构构件中的应用。
本发明的建筑垃圾混凝土的立方体抗压强度达到了20MPa，可以作为建筑结构构件的混凝土使用。
下面结合实施例对本发明提供的建筑垃圾混凝土及其应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以强度为LC25的粘土陶粒混凝土配合比为基准，按40％的体积替代率用废弃混凝土代替粘土陶粒，所述建筑垃圾混凝土的配合比(LF)如表1所示。其中，水泥为P·I 42.5硅酸盐水泥，粉煤灰为F类I级粉煤灰，粘土陶粒的堆积密度为500kg/m3，粒径为5～15mm，砂为中砂，废弃混凝土的强度为C25，粒径为5～40mm。将上述原料混合，制备得到建筑垃圾混凝土LF。
对比例
以强度为LC25的粘土陶粒混凝土配合比为基准，其原料配合比(L)如表1所示。
表1混凝土配合比
试件 水泥/kg 粉煤灰/kg 粘土陶粒/kg 砂/kg 水/kg 废弃混凝土/kg
L 315 135 510 637 261 0
LF 315 135 312 637 241.2 416
按照表1的配合比及实施例1公开的原料种类分别制作了混凝土，每组试件做三块，分别在7天测试抗压强度，在28天测试抗压强度，取平均值，抗压强度结果见表2。表2表明，建筑垃圾混凝土在28天的强度达到了20MPa，可以作为结构混凝土使用。
表2试件抗压强度结果
试件 fcu,7/MPa fcu,28/MPa fcu,7/fcu,28
L 21.18 25.87 81.9％
LF 15.55 20.16 77.1％
热工试验主要探究以废弃混凝土配合粘土陶粒为粗骨料制作的建筑垃圾混凝土作为墙体材料的保温隔热性能，试验中试件的热工试验结果如表3所示，内外表面换热阻分别取为0.11和0.04。
表3热工试验结果
试件 热阻/m2·K/W 传热系数/W/m2·K
LF 0.123 3.659
根据材料的热阻R、材料的厚度δ和材料的导热系数λ之间的计算关系，可以计算出试件的导热系数，并与常见建材的导热系数进行比较，如表4所示。表4表明：建筑垃圾混凝土的导热系数与混凝土多孔砖接近。试验结果说明：在强度为LC25的粘土陶粒混凝土中加入一定比例(本实验40％)的废弃混凝土所构成的建筑垃圾混凝土具有较好的保温隔热性能，其热工性能比普通混凝土具有明显优势。
表4试件与常用建材的导热系数
随着废弃混凝土强度增加、粘土陶粒堆积密度增加、水泥强度增加以及减小水灰比等影响混凝土强度因素的调整，所得建筑垃圾混凝土的强度也增加。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑垃圾混凝土，包括以下重量份数的组分：水泥315份，粉煤灰135份，粘土陶粒312份，砂637份，废弃混凝土416份，水241.2份。
2.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述废弃混凝土的粒径为≤40mm。
3.根据权利要求2所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述废弃混凝土的粒径为5～40mm。
4.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述废弃混凝土的强度≥C25。
5.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述粘土陶粒的堆积密度≥500kg/m3。
6.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述粘土陶粒的粒径是5～15mm。
7.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或火山灰水泥。
8.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类I级粉煤灰。
9.根据权利要求1所述的建筑垃圾混凝土，其特征在于，所述砂为中砂。
10.权利要求1～9任一项所述建筑垃圾混凝土在构造建筑结构构件中的应用。
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