CN113831089A - 一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法 - Google Patents

一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法，包括以下重量份的原料组分：水泥13.5～16.5份，砖混再生粗骨料5～21份，砖混再生细骨料2～7份，粉煤灰3～5份，砂13～21份，碎石29～50份，混凝土密实剂0.02～0.03份，早强防冻剂0.4～0.7份，混凝土防腐剂0.8～1.6份，水4.5～7份，其中，所述砖混再生粗骨料中砖的质量占比≤35％，所述砖混再生细骨料中砖的质量占比≤35％。本发明具有良好的抗腐蚀性能，实现了砖混建筑垃圾的资源化利用，有效地降低了砖混建筑垃圾对环境的污染。

Description

一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备 方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法。
背景技术
路缘石是设在路面与其他构造物之间的标石。在城市道路的分隔带与路面之间、人行道与路面之间一般都需设路缘石，在公路的中央分隔带边缘、行车道右侧边缘或路肩外侧边缘常需设路缘石。
随着我国城市化的不断推进，大批既有建筑面临拆迁，由此产生体量巨大的拆除垃圾。据估算，2020年我国建筑垃圾产生量约30亿吨。但我国已建成投产以及在建的建筑垃圾年处置能力在100万吨以上的生产线不足百条，整理资源化利用率不足10％。目前我国建筑拆除垃圾一般包含废弃混凝土和废弃砖，破碎后可形成再生砖混骨料(混凝土骨料和砖骨料的混合物通称)。国内外的研究及应用实践证明，再生砖混骨料可全部或部分代替天然砂石，作为混凝土骨料进行资源化利用。
将建筑垃圾加工为再生骨料进行应用，是建筑垃圾资源化利用的一种重要途径。但是建筑垃圾再生骨料的密度较小、吸水率较大、强度较低，很难直接作为水泥混凝土承重构建的原材料进行使用，一般需要进行物理或化学强化后使用。这不仅在加工工艺上提高了难度，也降低了经济效益。而水泥混凝土路缘石对于强度的要求并不高，将建筑垃圾再生骨料应用于水泥混凝土路缘石是一种资源化再生利用的可行性手段。
建筑垃圾成分复杂，内部可能含有渣土、砖、水泥混凝土，钢筋等多种废弃物，需要对其进行必要的处理后才能使用。目前，国内外普遍采用对建筑垃圾进行筛分，去处渣土、弃土等，再进行钢筋剔除，最后剩余的可利用的建筑垃圾为砖块和水泥混凝土的混合体。鉴于以砖混建筑垃圾再生骨料高吸水率、高压碎值、低密度的技术特性，直接将其作为原材料并按照现有技术手段进行水泥混凝土路缘石的制备是无法满足现有规范的相关技术要求的。特别是在中国北方地区，水泥混凝土路缘石的通病在于抗冻抗腐蚀性能较差，尤其是冬季铺撒融雪盐的路段，易在混凝土表面出现起皮、掉皮等病害。
因此，需要提供一种吸水率低、力学性能优良、抗冻抗腐蚀性能良好的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，包括以下重量份的原料组分：水泥13.5～16.5份，砖混再生粗骨料5～21份，砖混再生细骨料2～7份，粉煤灰3～5份，砂13～21份，碎石29～50份，混凝土密实剂0.02～0.03份，早强防冻剂0.4～0.7份，混凝土防腐剂0.8～1.6份，水4.5～7份，其中，所述砖混再生粗骨料中砖的质量占比≤35％，所述砖混再生细骨料中砖的质量占比≤35％。
进一步地，所述水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料组分：水泥13.5～16.5份，砖混再生粗骨料5～21份，砖混再生细骨料2～7份，粉煤灰3～5份，砂13～21份，碎石29～50份，混凝土密实剂0.02～0.03份，早强防冻剂0.4～0.7份，混凝土防腐剂0.8～1.6份，水4.5～7份，其中，所述砖混再生粗骨料中砖的质量占比为2％～35％，所述砖混再生细骨料中砖的质量占比2％～35％。
进一步地，所述砖混再生粗骨料粒径5～25mm，所述砖混再生细骨料粒径﹤4.75mm。
进一步地，所述粉煤灰为一级粉煤灰。
进一步地，所述砂的细度模数为1.6～3.0。
进一步地，所述碎石的粒径为5～25mm。
进一步地，所述混凝土密实剂为硅质混凝土外加剂，所述早强防冻剂为早强成分、减水成分、引气成分和防冻成分所组成的复合外加剂，所述混凝土防腐剂为硫铝酸盐微膨胀剂、合成纤维、特种防腐助剂、超细矿物、高性能复合掺合料组分等多种材料复合而成一种混凝土外加剂。
本发明还公开了一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石的制备方法，包括如下步骤：
(1)依次将29～50重量份的碎石、5～21重量份的砖混再生粗骨料、0.02～0.03重量份的混凝土密实剂、13.5～16.5重量份的水泥、13～21重量份的砂、2～7重量份的砖混再生细骨料、3～5重量份的粉煤灰投入混凝土拌和设备中，搅拌时间不少于90秒；
(2)再将4.5～7重量份的水加入混合物中并持续搅拌，水的温度不低于20℃，随后将0.4～0.7重量份的早强防冻剂和0.8～1.6重量份混凝土防腐剂缓缓的加入其中，搅拌总时间不少于120秒，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土；
(3)将得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土装入试模中，以3000次±200次的振动频率及0.35mm的振幅下振动，直至含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土表面出浆为止，得到未养护的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石试件；
(4)将未养护的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石试件放置在20℃±5℃、相对湿度不小于90％的环境中48h，然后拆模，拆模后继续放置至28天(从混凝土拌和起计算)，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石。
本发明所达到的有益效果为：
1、与传统的水泥混凝土路缘石相比，本发明的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石使用了砖混再生粗骨料及砖混再生细骨料，实现了砖混建筑垃圾的资源化利用，有效地降低了砖混建筑垃圾对环境的污染。
2、本发明确定了砖混再生细骨料和再生粗骨料中的最大砖含量，实现了不同砖混再生骨料、碎石、砂之间材料的合理配伍关系。
3、本发明的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石具有良好的抗腐蚀性能，能够有效的防止融雪盐等盐类物质对路缘石的腐蚀。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料，普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)14.0份，砖混再生粗骨料13.0份，砖混再生细骨料6.0份，粉煤灰4.5份，砂18.0份，碎石37.0份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.0份，水6.0份。其中，砖混再生粗骨料中砖的质量占比为25％，砖混再生细骨料中砖的质量占比为25％。
所述的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石的制备方法包括以下步骤：依次将37.0份的碎石、13.0份的砖混再生粗骨料、0.02份的混凝土密实剂、14.0份的水泥、18.0份的砂、6.0份的砖混再生细骨料、4.5份的粉煤灰投入混凝土拌和设备中，搅拌90秒后，将6.0份的20℃的水加入混合物中并持续搅拌，随后将0.48份的早强防冻剂和1.0份混凝土防腐剂缓缓的加入其中，搅拌总时间120秒，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土。在T3型水泥混凝土路缘石模板(试模内尺寸：100mm×300mm×500mm)内表面涂一层矿物油，将适量含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土浇筑于试模内，试模固定于振动台上，以3000次±200次的振动频率及0.35mm的振幅下振动，直至含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土表面出浆为止。随后将未养护的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石试件放置在20℃±5℃、相对湿度不小于90％的环境中养生48h，然后拆模，拆模后继续养生直至28天(从混凝土拌和起计算)，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石。按照《混凝土路缘石》(JC/T)899-2016的要求切割相应尺寸进行抗折强度、抗压强度、吸水率、抗盐冻性、外观质量指标的检测。
实施例2
同实施例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)15.0份，砖混再生粗骨料9.0份，砖混再生细骨料4.0份，粉煤灰5.0份，砂20.5份，碎石38.5份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.0份，水6.5份。
实施例3
同实施例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)16.5份，砖混再生粗骨料6.0份，砖混再生细骨料7.0份，粉煤灰3.0份，砂17.0份，碎石43.0份，混凝土密实剂0.03份，早强防冻剂0.47份，混凝土防腐剂1.0份，水6.0份。其中，砖混再生粗骨料中砖的质量占比为20％，砖混再生细骨料中砖的质量占比为20％。
实施例4
同实施例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)13.5份，砖混再生粗骨料11.0份，砖混再生细骨料3.0份，粉煤灰3.5份，砂16.0份，碎石45.0份，混凝土密实剂0.03份，早强防冻剂0.47份，混凝土防腐剂1.1份，水6.4份。
实施例5
同实施例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)14.5份，砖混再生粗骨料14.0份，砖混再生细骨料5.0份，粉煤灰4.0份，砂19.0份，碎石36.0份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.3份，水5.7份。
实施例6
同实例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)14.0份，砖混再生粗骨料5.0份，砖混再生细骨料7.0份，粉煤灰4.5份，砂17.0份，碎石45.0份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.0份，水6.0份。
实施例7
同实例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料：普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)14.0份，砖混再生粗骨料21.0份，砖混再生细骨料2.0份，粉煤灰4.5份，砂22.0份，碎石29.0份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.0份，水6.0份。其中，砖混再生粗骨料中砖的质量占比为30％，砖混再生细骨料中砖的质量占比为30％。
表1本申请实施例1～7的检测结果
Figure BDA0003309322730000071
对比例1
同实例1，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的普通水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料，普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)14.0份，砖混再生粗骨料22.0份，砖混再生细骨料6.0份，粉煤灰4.5份，砂18.0份，碎石28.0份，混凝土密实剂0.02份，早强防冻剂0.48份，混凝土防腐剂1.0份，水6.0份。
对比例2
同实例4，不同之处仅在于，含砖混建筑垃圾再生骨料的普通水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料，普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)13.5份，砖混再生粗骨料11.0份，砖混再生细骨料8.0份，粉煤灰3.5份，砂11.0份，碎石45.0份，混凝土密实剂0.03份，早强防冻剂0.47份，混凝土防腐剂1.1份，水6.4份。
表2本申请对比例1～2的检测结果
检测指标 对比例1 对比例2 技术要求
抗折强度(MPa) 4.3 4.2 ≥4.0
抗压强度(MPa) 34.3 34.6 ≥35.0
吸水率(％) 6.3 5.9 ≤6.0
抗冻性(％) 2.9 3.3 ≤3.0
抗盐冻性(kg/m<sup>2</sup>) 1.1 0.9 ≤1.0
对比例3
同实例1，不同之处仅在于，砖混再生粗骨料中砖的质量占比为45％，砖混再生细骨料中砖的质量占比为45％。
对比例4
同实例4，不同之处仅在于，砖混再生粗骨料中砖的质量占比为60％，砖混再生细骨料中砖的质量占比为60％。
表3本申请对比例3～4的检测结果
检测指标 对比例3 对比例4 技术要求
抗折强度(MPa) 3.7 3.6 ≥4.0
抗压强度(MPa) 31.2 28.7 ≥35.0
吸水率(％) 6.9 7.8 ≤6.0
抗冻性(％) 3.2 3.5 ≤3.0
抗盐冻性(kg/m<sup>2</sup>) 1.2 1.4 ≤1.0
上述实施例和对比例中，砖混再生粗骨料粒径为5～25mm，砖混再生细骨料粒径为﹤4.75mm，粉煤灰为一级粉煤灰，砂的细度模数为1.6～3.0，碎石的粒径为5～25mm。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：水泥13.5～16.5份，砖混再生粗骨料5～21份，砖混再生细骨料2～7份，粉煤灰3～5份，砂13～21份，碎石29～50份，混凝土密实剂0.02～0.03份，早强防冻剂0.4～0.7份，混凝土防腐剂0.8～1.6份，水4.5～7份，其中，所述砖混再生粗骨料中砖的质量占比≤35％，所述砖混再生细骨料中砖的质量占比≤35％。
2.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述水泥混凝土路缘石包括以下重量份的原料组分：水泥13.5～16.5份，砖混再生粗骨料5～21份，砖混再生细骨料2～7份，粉煤灰3～5份，砂13～21份，碎石29～50份，混凝土密实剂0.02～0.03份，早强防冻剂0.4～0.7份，混凝土防腐剂0.8～1.6份，水4.5～7份，其中，所述砖混再生粗骨料中砖的质量占比为2％～35％，所述砖混再生细骨料中砖的质量占比2％～35％。
3.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述砖混再生粗骨料粒径5～25mm，所述砖混再生细骨料粒径﹤4.75mm。
4.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述砂的细度模数为1.6～3.0。
6.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述碎石的粒径为5～25mm。
7.根据权利要求1所述的一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石，其特征在于，所述混凝土密实剂为硅质混凝土外加剂，所述早强防冻剂为早强成分、减水成分、引气成分和防冻成分所组成的复合外加剂，所述混凝土防腐剂为硫铝酸盐微膨胀剂、合成纤维、特种防腐助剂、超细矿物、高性能复合掺合料组分等多种材料复合而成一种混凝土外加剂。
8.一种含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)依次将29～50重量份的碎石、5～21重量份的砖混再生粗骨料、0.02～0.03重量份的混凝土密实剂、13.5～16.5重量份的水泥、13～21重量份的砂、2～7重量份的砖混再生细骨料、3～5重量份的粉煤灰投入混凝土拌和设备中，搅拌时间不少于90秒；
(2)再将4.5～7重量份的水加入混合物中并持续搅拌，水的温度不低于20℃，随后将0.4～0.7重量份的早强防冻剂和0.8～1.6重量份混凝土防腐剂缓缓的加入其中，搅拌总时间不少于120秒，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土；
(3)将得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土装入试模中，以3000次±200次的振动频率及0.35mm的振幅下振动，直至含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土表面出浆为止，得到未养护的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石试件；
(4)将未养护的含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石试件放置在20℃±5℃、相对湿度不小于90％的环境中48h，然后拆模，拆模后继续放置至28天(从混凝土拌和起计算)，得到含砖混建筑垃圾再生骨料的水泥混凝土路缘石。
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