粉煤灰 建筑渣等再生資源在干粉砂漿中應(yīng)用研究

1、粉煤灰、建筑渣等再生資源在干粉砂漿中應(yīng)用研究趙立群 樊 鈞上海市建筑科學(xué)研究院摘要：粉煤灰、建筑渣是一種工業(yè)廢棄物，可部分取代水泥、砂配制不同強(qiáng)度等級(jí)的建筑砂漿。本文對(duì)粉煤灰、爐底渣和建筑渣在砂漿中應(yīng)用進(jìn)行了研究，所配制的砂漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求，社會(huì)效益良好。其中，粉煤灰商品砂漿已在上海全面推廣應(yīng)用，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。關(guān)鍵詞：粉煤灰、建筑渣、分層度、砂漿、強(qiáng)度Abstract: Fly ash or recycled aggregate which can manufacture different strength grade mortar in place of part cemen

2、t or sand is a kind of industry waste. Application of fly ash and building slag in mortar is studied in this paper. Mortar manufactured by these recycled resource match the requirement of standard and acquire good society profit. In addition, fly ash commercial mortar have been used in Shanghai , te

3、chnical and economic profit is obvious.Key words: fly ash recycled aggregate water retention mortar strength一、 問題的提出上海是我國(guó)最大的工商業(yè)城市和經(jīng)濟(jì)中心，也是一個(gè)缺乏天然資源的城市，所有的原材料都需從外省市和國(guó)外購(gòu)入。每時(shí)每刻都在產(chǎn)生工業(yè)廢棄物，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，上海每年發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰達(dá)到500萬(wàn)噸、建筑渣800萬(wàn)噸。如果處置不當(dāng)，將給對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。同時(shí)上海的城市建設(shè)任務(wù)也十分繁重，近年來住宅每年竣工面積達(dá)到2000萬(wàn)m2。粉煤灰已在商品混凝土、市政筑路和墻體材料中得到廣泛使

4、用，粉煤灰利用率連續(xù)多年都達(dá)到100%。但，隨著市政筑路工程量的減少，粉煤灰的使用量將呈下降趨勢(shì)。為此，開辟粉煤灰利用的新途徑就迫在眉睫、刻不容緩。上海市建筑科學(xué)研究院受上海市建委委托，對(duì)粉煤灰、建筑渣等工業(yè)廢棄物在干粉砂漿中的應(yīng)用開展研究，結(jié)果如下。二、 試驗(yàn)用原材料1、水泥水泥采用上海水泥廠生產(chǎn)的32.5PS水泥。水泥物理性能如下：表1 水泥物理性質(zhì)項(xiàng)目測(cè)試值抗折強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度（MPa）細(xì)度2.6%3d28d3d28d初凝3h10min4.27.819.139.7終凝4h安定性合格2、骨料作者簡(jiǎn)介：趙立群，男，1962.11，高級(jí)工程師，上海市宛平南路75號(hào)，200032，021-

5、643908092.1砂選用河砂，中粗砂的含泥量0.8%，中砂的含泥量1.4%，表觀密度2600kg/m3。性能符合普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法（JGJ 52）的要求。2.2建筑渣建筑渣（再生骨料）的物理性能見表2。表2 建筑渣的物理性能骨料名稱顆粒級(jí)配含泥量（%）表觀密度(g/cm3)堆積密度(g/cm3)空隙率（%）再生細(xì)骨料區(qū)18.42326129344.4GB/T14684規(guī)定的區(qū)砂<3.0>2500>1350<473、粉煤灰選用寶鋼電廠的粉煤灰，屬級(jí)低鈣灰。選用外高橋電廠的高鈣灰做試驗(yàn)，其理化性質(zhì)如下：表3 高鈣灰理化性質(zhì)細(xì)度（%）含水量（%）需水量（%）

6、f-CaO（%）安定性（雷氏法）8.61.76930.79合格4、稠化粉選用上海建研建材科技有限公司生產(chǎn)的砂漿稠化粉，其性能符合砌筑砂漿增塑劑（JG/T164-2004）的要求。5、水試驗(yàn)采用自來水。三、 配合比試驗(yàn)研究干粉砂漿由于不含石灰膏，其成分都為粉狀材料，因此，可以參照混凝土配合比設(shè)計(jì)，按絕對(duì)體積法計(jì)算各組分，并以質(zhì)量比來表示。試驗(yàn)方法按建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法（JGJ70）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。1、 水泥對(duì)砂漿性能影響水泥對(duì)砂漿性能影響見圖1和圖2。圖1 水泥用量對(duì)砂漿強(qiáng)度影響圖2 水泥用量對(duì)砂漿用水量影響試驗(yàn)表明，水泥主要影響砂漿的強(qiáng)度。在膠凝材料總量相等條件下，水泥用量越大，砂漿強(qiáng)度越

7、高。同樣，砂漿中水泥含量越高，砂漿變得柔軟，因此，在等稠?xiàng)l件下，砂漿的用水量基本不變。2、建筑渣建筑渣對(duì)砂漿性能影響見圖3、圖4和圖5。圖3 建筑渣取代砂后，對(duì)砂漿用水量影響圖4 建筑渣代砂量對(duì)強(qiáng)度影響圖5 建筑渣代砂量對(duì)收縮影響試驗(yàn)表明，在等稠?xiàng)l件下，由于建筑渣的顆粒不規(guī)則，含泥量（石粉）高達(dá)18%；含泥量高，對(duì)砂漿強(qiáng)度和耐久性不利。建筑渣代砂后，砂漿用水量隨代砂量的增加而增大，取代20%砂，用水量增大19kg/m3；取代50%砂，用水量增大41kg/m3；全部取代砂，用水量增加75kg/m3。強(qiáng)度隨代砂量增加，開始下降幅度很小，代砂量超過50%后，強(qiáng)度明顯降低，全部取代砂，強(qiáng)度下降33%。

8、建筑渣取代20%砂，砂漿強(qiáng)度下降，砂漿收縮增大30%，取代50%的砂，收縮增大69%。所以，必須對(duì)砂漿配合比進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，盡可能降低砂漿的收縮值。砂漿配合比經(jīng)多次調(diào)整后，建筑渣取代20%砂的砂漿性能（見表4）滿足了使用要求，收縮值可控制在1.3mm/m。建議可在砌筑砂漿中取代20%的中砂。表4 摻建筑渣砂漿配合比（單位：Kg/m3）編號(hào)水泥粉煤灰品種粉煤灰用量稠化粉渣種類渣用量砂水JK-171214低鈣灰21441001373309JK-173207低鈣灰13839建筑渣2531036317JK-174224復(fù)合灰14943建筑渣2731120311續(xù)表4 摻建筑渣砂漿性能編號(hào)密度(kg/m

9、3)稠度(mm)分層度(mm)凝結(jié)時(shí)間(min)R7(MPa)R28(MPa)收縮（mm/m）JK-1712150961028414.925.31.15JK-1731990981025513.021.61.27JK-174212096827716.125.80.963、粉煤灰粉煤灰對(duì)砂漿強(qiáng)度影響見圖6和圖7。圖6 寶鋼灰等量取代水泥對(duì)砂漿強(qiáng)度圖7 高鈣灰與低鈣灰的不同比例對(duì)砂漿強(qiáng)度影響試驗(yàn)表明，低鈣粉煤灰等量取代水泥后，砂漿強(qiáng)度隨粉煤灰比例增加而遞減。盡管如此，摻量增加到50%后，在水泥用量?jī)H200kg/m3條件下，28d強(qiáng)度仍可達(dá)到12MPa。在高鈣灰與低鈣灰混摻試驗(yàn)中，隨著高鈣灰比例增加，砂漿強(qiáng)度相應(yīng)增大。四、 結(jié)論1、用建筑渣取代20%的普通砂，通過配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，其砂漿性能符合干粉砂漿生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（DG/TJ08-502A-2