利用建筑垃圾原料生產(chǎn)再生磚的探討

陸沈磊

（蘇州市建筑材料再生資源利用有限公司，江蘇蘇州215000）

利用建筑垃圾原料生產(chǎn)再生磚的探討

陸沈磊

（蘇州市建筑材料再生資源利用有限公司，江蘇蘇州215000）

探討采用干法砌塊機(jī)成型技術(shù)，利用建筑垃圾原料生產(chǎn)再生磚的工藝和配方，以及骨料級配方和用水量對再生磚強度的影響。

再生磚；再生骨料；資源化利用

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的進(jìn)行，建筑垃圾問題日益嚴(yán)重。僅2013年，我國建筑垃圾產(chǎn)生量約為10億t，建筑垃圾綜合利用量5 000萬t。目前，我國建筑廢棄物資源化利用率僅為5%［1］。建筑垃圾的資源化再利用問題越來越得到國家和各級政府的重視，我國各地相繼出現(xiàn)了為數(shù)不少的建筑垃圾資源化項目。從現(xiàn)有的建筑垃圾資源化利用方向來看，主要集中在道路墊層材料和混凝土制品領(lǐng)域，再生骨料制磚得到了較為廣泛的應(yīng)用。

以強度為主要評價指標(biāo)，對再生骨料制磚的工藝、配方、原材料的使用等方面進(jìn)行研究和探討，以求探究建筑垃圾再生骨料在制磚領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用和進(jìn)一步推廣的可行性。

1 再生骨料的分類

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 25176-2010混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》和《GBT 25177-2010混凝土用再生粗骨料》中再生骨料的定義：“由建（構(gòu)）筑物中的混凝土、砂漿、石、磚瓦等加工而成的顆粒［2-3］”。一般來講，我國現(xiàn)在可以被利用的建筑垃圾主要分為兩類：廢混凝土類和廢磚類。其中廢混凝土類被較早地加以研究和利用。2007年上海市就已出版了地方標(biāo)準(zhǔn)《DG/ TJ08-2018-2007再生混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，將廢混凝土塊破碎后的再生粗細(xì)骨料用于再生混凝土生產(chǎn)。廢磚類所生產(chǎn)的再生骨料的主要利用方向和利用方式目前尚無成熟的技術(shù)，實際生產(chǎn)過程中較多的將其放到混凝土磚塊、砌塊類產(chǎn)品的生產(chǎn)原材料中，也有一部分的研究將其制成粒徑更小的再生粉體來利用。

文中主要使用的再生骨料有兩種：一種為以廢磚為主要原料生產(chǎn)的廢磚再生骨料，另一種為以廢混凝土塊為主要原料生產(chǎn)的廢混凝土再生骨料。

2 原材料

水泥：江蘇宜城產(chǎn)南方牌P·O 42.5散裝水泥。

機(jī)制砂：天然原石破碎生產(chǎn)的人工機(jī)制砂。

再生細(xì)骨料A：以廢磚為主要原料生產(chǎn)的廢磚再生細(xì)骨料，粒徑0～5 mm。

再生粗骨料B：以廢磚為主要原料生產(chǎn)的廢磚再生粗骨料，粒徑5～10 mm。

再生細(xì)骨料C：以廢混凝土塊為主要原料生產(chǎn)的廢混凝土再生細(xì)骨料，粒徑0～5 mm。

再生粗骨料D：以廢混凝土塊為主要原料生產(chǎn)的廢混凝土再生粗骨料，粒徑5～10 mm。

機(jī)制砂和再生骨料的各項性能如表1所示。

表1 機(jī)制砂和再生骨料的性能指標(biāo)

3 試驗與結(jié)果分析

為了更好地比較，試驗首先固定了粗骨料品種，配合比1采用的粗骨料均為再生粗骨料D，即為廢混凝土所生產(chǎn)的再生粗骨料。

再生磚生產(chǎn)采用貝塞爾140100型自動地磚砌塊成型機(jī)，生產(chǎn)200×100×60 mm混凝土路面磚，設(shè)計強度等級Cc30，混凝土配合比見表2。攪拌機(jī)加水量以流量計計量，通過濕度來控制水灰比。

表2 再生磚生產(chǎn)混凝土配合比1

上述試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天，根據(jù)《GBT 4111-2013混凝土砌塊和磚試驗方法》進(jìn)行抗壓強度檢測，檢測結(jié)果如表3所示。

表3 再生磚28 d抗壓強度

（1）粗細(xì)骨料的配比及砂率。試樣1，5，9采取了相同的砂率，但是粗料量過大，通過對強度最低的試樣5進(jìn)行切割，如圖3所示，觀察到較多的孔洞，沒有足夠的細(xì)骨料進(jìn)行填充，造成強度較低。分析各組數(shù)據(jù)，采用65%～70%的砂率是較為合理的區(qū)間。

（2）如圖2所示，橫向比較天然機(jī)制砂、廢磚再生骨料、廢混凝土再生骨料之間的強度差，后兩者強度略有降低，但是幅度不大，可以基本滿足產(chǎn)品的強度要求。

圖1 再生磚試樣5的截面圖

圖2 粗細(xì)骨料比例與抗壓強度的關(guān)系

（3）試樣7雖然細(xì)骨料為廢磚再生骨料，但是強度較天然骨料都有提高。圖3為試樣7的切面，通過觀察發(fā)現(xiàn)其密實度較好，另分析表3數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，試樣7的濕度較其他試樣要高，因此分析，其強度的提高和濕度相關(guān)。進(jìn)一步比較了上組試樣中，濕度和強度的關(guān)系，如圖4所示。但是由于上組數(shù)據(jù)即受到砂率影響，又受到濕度的影響，不能明確反應(yīng)濕度對強度的影響。

圖3 再生磚試樣7的截面圖

圖4 根據(jù)表3數(shù)據(jù)產(chǎn)生的濕度與強度的關(guān)系

進(jìn)一步調(diào)整配方，采用相同的砂率和原料，來驗證濕度與再生磚強度的關(guān)系，以再生磚28 d抗壓強度為評價依據(jù)。

通過表4的數(shù)據(jù)和圖5的分析，可以發(fā)現(xiàn)，再生磚的強度隨著濕度的加大而加大。但是通常觀點認(rèn)為，混凝土的強度取決于水灰比，因此隨著用水量的加大，混凝土強度應(yīng)當(dāng)降低，這和實驗的結(jié)果相反。經(jīng)過分析認(rèn)為，由于再生磚生產(chǎn)的條件限制，生產(chǎn)所用的混凝土非常干，基本上呈現(xiàn)一種松散的狀態(tài)，而在實驗中，當(dāng)把濕度加大到14%時，生產(chǎn)過程已呈現(xiàn)下料困難的情況，再進(jìn)一步加大用水量將導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。因此，再生磚生產(chǎn)的用水量的加大，實際上是提升了再生磚的密實度。

表4 再生磚生產(chǎn)混凝土配合比2

為了進(jìn)一步研究這一現(xiàn)象，稱取了13.5%的濕度時的實際用水量，結(jié)果為65 kg，折算混凝土的水灰比為0.217，這也基本符合某些混凝土的理想用水量為0.2的理論數(shù)值。

圖5 根據(jù)表4數(shù)據(jù)再生磚強度與濕度的關(guān)系

4 結(jié)論與展望

（1）利用再生骨料生產(chǎn)再生磚在實際生產(chǎn)過程中完全可行，且再生骨料相較于天然機(jī)制砂不會明顯地降低再生磚的強度。

（2）再生磚的強度受到砂率和濕度的影響。砂率在65%～70%時較優(yōu)。濕度和強度呈現(xiàn)正比關(guān)系，但是濕度仍受限于制磚機(jī)的使用性能。

（3）再生磚的耐久性方面性能影響待下一步研究。

（4）再生磚是否可以通過添加其他外加劑的方式進(jìn)一步提升密實度和強度。

［1］國家發(fā)改委.中國資源綜合利用年度報告（2014）［R］.2014.

［2］GBT 25176-2010.混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料［S］.

［3］GBT 25177-2010.混凝土用再生粗骨料［S］.

Discussion on the brick from recycled construction waste materials

LU Shenlei
（Suzhou Construction Material Recycling Application Co.，Ltd，Suzhou 215155，China）

This paper discussed the process and formula of producing brick from recycled construction waste materials.The effect of aggregate gradation and water consumption on the strength of brick was studied.

recycled brick，recycled aggregate，resource re-utilization

X799.1

A

1674-0912（2015）09-0033-03

2015－07－15）

陸沈磊（1981-），女，浙江湖州人，碩士研究生，工程師，主要研究方向：建筑垃圾資源化利用。