再生砖粉混凝土的性能与机理文献综述

 2023-08-26 19:28:31

文献综述(或调研报告):

1.研究现状

据统计,我国建筑垃圾的总量有70亿t,与此同时,我国每年新产出的城市垃圾总量有60亿吨,这其中有是建筑垃圾,但这些建筑垃圾被合理处理和再生利用的量不到,在建筑拆除垃圾中砖瓦的比例约为。我国建筑垃圾中废弃混凝土和废弃红砖所占的比例最大。国内对砖粉的资源化利用研究尚处于起步阶段。任凤伶把红砖细粉应用在冲天炉炉衬上,结果表明,对炉壁侵蚀少,且内壁表面光滑干净,只挂少量的焦炭废渣和杂物;利用废砖粉、石灰和砂生产小型空心砌块,程海丽研究了废砖粉在建筑砂浆上的应用。结果表明,废砖粉可以取代建筑砂浆中的部分天然砂,配制再生砂浆;周传友等研究了陶瓷抛光砖粉作水泥混合材对水泥相关性能的影响。 国外对砖粉的资源化利用研究已取得了一定成果,研究表明,砖粉中含有大量的火山灰组分,它能够与石灰、砂浆、硬膏剂混合制备墙体材料。美国是最早从弃置物的物理形态分类角度出发在环境保护领域立法的国家。1956年就颁布了《固体弃置物处理法》,强调了对再生混凝土中回收部分材料的评价规范,并前后进行了五次修订,后期又制定了《资源保护回收法》。日本东京在1988年新型循环性建筑材料的使用率已达到56%,在2000年达到96%,目前几乎完全实现了建筑副产品循环再利用的目标lrm;[1]。在中国,湖南省省政府同意,《省政府办公厅关于加强城市建筑垃圾管理促进资源化利用的意见》已经出台并施行,提出了一系列举措,力争2020年全省建筑垃圾资源化利用率达35%以上。随着我国城市化进程的推进,拆旧建新产生的大量废弃物亟待处理,建筑废弃粘土砖是可以循环利用的宝贵资源。 用废弃粘土砖作为粗、细骨料代替砂、石骨料,或磨细成砖粉后加入无机结合料可以生产出各种市政产品、再生混凝土、再生砂浆,也可用作二灰土或三合土的掺合料生产路基材料,为废弃粘土砖循环再利用提供了有效途径。 目前国内外学者对废弃粘土砖再生利用工艺和性能的研究仍然处在理论探究阶段,还需通过大量的试验研究来验证其技术可行性。lrm;[2]

2.基本理论

砖粉的形成过程:砖是建筑用的人造小型块材,分烧结砖(主要指粘土砖)和非烧结砖(灰砂砖、 粉煤灰砖等),俗称砖头。粘土砖以粘土(包括页岩、煤矸石等粉料)为主要原料,经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。

页岩:由粘土脱水胶结而成的岩石。以粘土类矿物(高岭石、水云母等)为主,具有明显的薄层理构造。按成分不同,分炭质页岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等。其中硅质页岩强度稍大,其余的较软弱,岩块抗压强度为19.61~68.65 MPa或更低。浸水后易发生软化和膨胀,变形模量较小,抗滑稳定性极差。细磨处理的砖粉属于烧结粘土类火山灰性物质,主要化学成分是SiO2(约占70%)、Al2O3(约占16%),具有潜在的化学活性;废砖粉磨的细度越大,其活性越大;水泥水化产物中的Ca(OH)2可作为激发剂与粘土砖细骨料中的SiO2,Al2O3发生二次水化反应,生成新的水化硅酸钙和水化铝酸钙等一系列水化产物,提高了细骨料与水泥浆体之间的界面强度。由于废弃粘土砖细骨料具有表面粗糙、颗粒棱角多等特点,细骨料与浆体更容易搭接、交联形成稳固的空间网络结构。lrm;[2]

砖粉的化学组成与其所形成工艺以及原料有关,粘土砖粉主要来源于页岩,其主要含有SiO2,Al2O3,CaO,Fe2O3,MgO等物质。以MgO物质的含量来表示其他物质,即

表示为:

由于存在烧结工艺的不同会导致组成的变化,以及近些年砖的成分不同需要考虑其使用的工艺,以及砖的制备来源

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