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将建筑垃圾各部位(板、柱和砖)按质量比1∶1∶1混合后成建筑垃圾砂,按照不同比例10%、20%、30%、40%和50%的掺量替代天然砂,并测试混合后再生垃圾砂的表观密度和空隙率;随后与胶凝材料和添加剂混合制备自流平地坪砂浆,按JCT 985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》要求测试流动度、抗压强度、抗折强度、吸水率。试验表明:混合后再生垃圾砂表观密度基本在1 500 gL,空隙率随建筑垃圾砂掺量增加而增大,掺量50%时,达到**35%;砂浆流动度随建筑垃圾砂掺量增加先增大后减小,掺量为30%时,达到**110 mm;建筑垃圾砂掺量为50%时,砂浆90 d抗压与抗折强度达到**分别是48.1、6.5 MPa;砂浆吸水率随建筑垃圾砂掺量增加先增大后减小,掺量为40%时,达到**10.8%。
前言
建筑垃圾是指在建(构)筑物的建设、维修、拆除对地基进行开挖建筑过程中产生的固体废弃物,主要包括废混凝土块、废沥青混凝土块以及施工过程中散落的砂浆、石粉、混凝土、碎砖渣、金属、木材等。据不完全统计,其数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,绝大部分建筑垃圾未经处理,直接造成严重的环境污染,破坏了生态环境[1]。其中将建筑垃圾中废混凝土块和废砖经过一系列处理,可以作为“循环再生骨料”[2-7]。再生骨料主要有两大应用领域:一是经过一般破碎的混凝土骨料可以用在道路工程垫层和面层、混凝土砌块砖、铺道砖、花格砖等建材制品等方面;二是将废弃混凝土经过破碎、筛分、分选、洁净后,可作为再生粗骨料和细骨料来代替天然砂石用在混凝土和砂浆中。
自流平地坪材料是一种以有机或无机胶凝材料为基材,加入各种助剂改性的用于地面自找平的新型地面材料。由于可以按设计要求,经济、**地制作出平整、牢固的地面,而被越来越广泛的认可和应用。根据国家地坪行业调研报告显示,2007年,欧洲的水泥基自流平在地坪行业中的应用己达到150万吨/年,1亿平米,其中德国的用量在27万吨/年左右,应用面积在2000万平米,我国的用量已超过了15万吨/年[8]。因此,如此大的水泥基消耗量需要研发能源、资源消耗低,符合性能的新型自流平地坪砂浆。故本试验将建筑垃圾破碎后形成的表面附着水泥浆的砂粒、表面无水泥浆的砂粒、水泥石颗粒及少量破碎石块制备成再生砂[9],再配以胶凝材料及外加剂,制备自流平地坪砂浆。不仅可以减少建筑业对天然骨料的消耗,还可以建筑垃圾制造而成的生态环境日益恶化等问题,有利于人类社会的可持续发展。
1试验原料和方法
1.1 试验原材料
(1)胶凝材料:#32.5普通硅酸盐水泥(新乡塔山水泥厂);Ⅲ级粉煤灰;
(2)骨料:天然砂(细度模数为2.4);建筑垃圾再生砂(砖-细度模数为3.5、板-细度模数为3.6、柱-细度模数为3.3,各部位垃圾砂按质量比1:1:1混合);
(3)普通自来水;
(4)添加剂:减水剂;消泡剂;胶粉;纤维素醚;生石膏。
1.2 试验设备
标准方孔筛、DKZ-5000型电动抗折试验机、抗压试验机、JJ-5行星式水泥砂浆搅拌机、ZS-15行水泥砂浆振实台、YH-40B型标注恒温恒湿养护箱、101-A型电热鼓风干燥箱、MP12001电子天平秤、40mm×40mm×160mm钢质试模。
1.3 试验方法
利用筛分法测试砂颗粒级配,利用容重桶测试表观密度。砂浆成型按JC/J98-2000《砌筑砂浆配合比设计规程》;测试按JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》中相应的要求进行拌合成型试件,分别成型3天、7天、24天、28天、90天试件,测试流动度、抗压强度、抗折强度、吸水率。含水率测定
含水率的测定有以下几种方法:
a)塑料薄膜法(ASTM4263):把45cm×45cm塑料薄膜平放在混凝土表面,用胶带纸密封四边16小时后,薄膜下出现水珠或混凝土表面变黑,说明混凝土过湿,不宜涂装。
b)无线电频率测试法:通过仪器测定传递、接收透过混凝土的无线电波差异来确定含水量。
c)氯化钙测定法:测定水分从混凝土中逸出的速度,是一种间接测定混凝土含水率的方法。测定密封容器中氯化钙在72h后的增重,其值应≤46.8g/m2。
3.1.2水分的排除
混凝土含水率应小于9%,否则应排除水分后方可进行涂装。排除水分的方法有以下几种:
a)通风:加强空气循环,加速空气流动,带走水分,促进混凝土中水分进一步挥发。
b)加热:提高混凝土及空气的温度,加快混凝土中水份迁移到表层的速率,使其迅速蒸发,宜采用强制空气加热或辐射加热。直接用火源加热时生成的燃烧产物(包括水),会提高空气的雾点温度,导致水在混凝土上凝结,故不宜采用。
c)降低空气中的露点温度:用脱水减湿剂、**器或引进室外空气(引进室外空气露点低于混凝土表面及上方的温度)等方法除去空气中的水汽。
3.1.3 基层表面处理方法
对于平整地面,常用下列方法处理:
a)酸洗法(适用于油污较多的地面):用质量分数为10~15%的清洗混凝土表面,待反应完全后(不再产生气泡),再用清水冲洗,并配合毛刷刷洗,此法可**泥浆层并得到较细的粗糙度。
b)机械方法(适用于大面积场地):用喷砂或电磨机**表面突出物,松动颗粒,破坏毛细孔,增加附着面积,以吸尘器吸除砂粒、杂质、灰尘。对于有较多凹陷、坑洞地面,应用环氧树脂砂浆或环氧腻子填平修补后再进行下步操作。
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