佛山市鸿狮混凝土有限公司
【摘 要】在节能环保理念下，本文利用废弃混凝土制备建筑用砂浆，在不同温度中先进行废弃混凝土的预处理，再加入水泥、1％的缓凝剂柠檬酸制备砂浆。经历试验，在废弃混凝土预处理过程中，当温度小于700℃时，破碎细粉含量随着温度上升占据越大的比例，并且细粉颗粒型更加优质，砂浆性能也得到改善；水泥添加量从10%到20%的试验过程中，砂浆抗压强度从2.1MPa开始逐渐提高到6.1MPa。结合预处理温度与水泥添加量进行调整，在600℃和20%水泥情况下，砂浆达到了最高抗压强度36.2MPa。
【关键词】废弃混凝土；预处理；砂浆；水泥
引言
现代化城市发展对建筑业起到了促进作用，越来越多的城市建筑物在拆除后又重新经历规划设计建设起来。我国每年面临巨量的拆除建筑物所产生的废弃混泥土，而正在建筑的工程、搅拌站也会排放巨量的废弃混泥土，据有关数据统计，废弃混泥土每年约达到1亿吨，每年在以倍数的趋势增长，有人预测出2020年我国的废弃混泥土将超6亿吨。由此，有必要展开废弃混泥土回收再用的活动和研究，帮助解决建筑发展中废弃混泥土垃圾处置、资源匮乏等问题。通过对废弃混泥土的处置，能有效解决环保问题，并减少建筑砂浆对矿物资源的依赖与消耗问题。
当前，生产建筑砂浆所用原材料由骨料、水泥、矿物掺合料以及化学外加剂等组成，其中的骨料占据了极大的比例。而将废弃混泥土进行破碎、清洗，通过分级后当作建筑砂浆的骨料，重新用于建筑施工。本文是针对废弃混泥土在破碎过程中所产生的粉料进行研究，直接将粉料用于制备砂浆或者水泥，从而简化了前面将废弃混泥土制备砂浆的原料后再制备砂浆的过程。
1.实验与结果
实验：对废弃混泥土进行清理，除去里面的钢筋，然后对废弃混泥土热炉加热，温度在700℃时保温5小时，再冷却。将鄂式破碎机出料口进行调节，使得出料口小于10毫米，随即进行破碎机的破碎和碾压分离工作。在所碾压的废弃混泥土中逐渐加入水泥（P.O42.5），加入的量（质量百分比）由10%逐渐加到20%，并添加1%的缓凝剂柠檬酸来制备砂浆。对所制砂浆进行测试，依据是JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》。
结果1：通过对废弃混泥土的破碎、碾压处理后，废弃混泥土通过不同温度加热再破碎、碾压，其颗粒物的大小情况如下表1。
表1 废弃混泥土在不同温度情况下的破碎、碾压情况（%）
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结果2：废弃混泥土在不同温度情况下制备砂浆的性能不同，具体如表2。
表2 废弃混泥土砂浆在不同温度中的性能
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结果3：废弃混泥土通过不同的加热温度所制备的建筑砂浆有不同的抗压强度。
2.讨论
根据实验结果1，根据表1可知，经过不同温度的处理后，废弃混泥土通过破碎和碾压，所得的颗粒情况：①在没有加热预处理，废弃混泥土碾压所得颗粒粒径有40.1%属于2.5-5.0mm区间，粒径低于0.9mm的颗粒占到了25.4%，并且破碎碾压工作进行困难，所得的颗粒外形尖锐，骨料和水泥石分离困难，不利于制备废弃混泥土。②在加热预处理问题提高的过程中，废弃混泥土被破碎碾压所得的细颗粒越来越多，粒径低于0.9mm的颗粒占到了51.8%的比例，而粒径在0.15mm以下的占比为30.2%，破碎工作较为容易，当温度在600℃时，最利于废弃混泥土的破碎工作，并且所得的颗粒外形圆滑，骨料和水泥石能彻底分离。由此得知，预处理温度越高（0—700℃），废弃混泥土越容易破碎，碾压分离效果越好。
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利用废弃的混凝土来制作砂浆，处理温度的差异也会使得砂浆的性能也会有所不同。如果混凝土没有经过处理加入比例约为10%的水泥，砂浆的粘稠度就会过低进而会出现晰水的状况没有经过处理的混凝土中含有较多的粗颗粒，并且粗颗粒的外形偏向于保水性能差，逐渐增加添加水泥的质量，砂浆晰水的状况会有一定程度的改善，然而由于存在较大的分层，保水性能的改善是十分有限的。如果制作砂浆的过程中提高砂浆的温度就能够进一步改善砂浆的保水性能，当处理的温度达到500摄氏度以上，砂浆的保水性能变好，继续升高预处理的温度至700摄氏度如果制作相同粘稠度的砂浆所需要的水明显增多，且开始出现分层现象。这是由温度过高导致混凝土以及颗粒破坏后的细粉量显著增加造成的，而将温度控制在600摄氏度，在水泥脱水以后会形成疏松的多孔状的结构，这种结构有利于水分的保存。且在上述过程中会存在部分的石灰石分解为石灰，石灰溶于水也会消耗一部分的水，这些都是导致砂浆制作过程中需水量增加的重要因素。并且会导致砂浆的硬化时间明显缩短，砂浆的分层变大。
从下表可以看出随着预处理温度的逐渐变大在300摄氏度、500摄氏度、600摄氏度、700摄氏度的情况下，添加水泥均为100g，所需水量分别为200ml、250ml、245ml、266ml。与上述分析的原因保持一致。其他情况下如水泥添加量变化后所需水量与上述分析也基本一致，都是随着温度的升高所需水量变大，但是温度在600摄氏度的情况下混凝土会形成较为疏松多孔的结构有利于保持水分因而所需水量会在一定程度上减少。
当水泥添加的量为10%，此时的抗压强度达到了2.1MPa。且随着水泥量的不断增加，抗压强度会明显的提升，当水泥含量达到20%的时候，抗压强度达到了6.1MPa。这里除了水泥含量增加所导致的抗压强度的变大以外，也会因为施工性能较差等原因会导致砂浆的抗压强度产生一定程度的降低，随着水泥含量的增加砂浆的保水性能会具有一定程度的提升，这也会导致砂浆抗压性能的部分提升。提高预处理的温度，保持水泥量不便的情况下可以看到砂浆的抗压强度也会得到一定程度的提升。在预处理温度达到600摄氏度，水泥的添加了大约为10%和20%的情况下，砂浆的抗压强度会获得明显的提升，达到了15.7MPa和36.2MPa，相对于原来没有经过任何处理的砂浆的抗压强度提升了573%和402%。提升效果非常的明显。在不同的预处理温度下所形成的细粉量也会在一定程度上有所不同，这回导致砂浆活性的差异，温度越高会导致细粉量越大，在这种情况下所形成的细粉的活性就越大。所以在预处理温度不断升高的情况下，砂浆的抗压强度会获得较为显著的提升。当预处理的温度达到600摄氏度以后细粉的含量会达到28.3%，在添加大约20%的水泥之后细粉含量得到了进一步的提升，达到了35.4%满足了普通的建筑所对砂浆技术指标的要求。同时也使得砂浆的抗压强度达到了较为理想的状态。
当预处理温度进一步增加的过程中，达到700摄氏度的情况下虽然砂浆的保水性能进一步的增加，但是砂浆的抗压强度却会产生一定程度的下降，分析原因为在达到700摄氏度的情况下高温会使得砂浆骨料产生分解，在这个过程中会产生一定量的生石灰。生石灰与水反应会生成氢氧化钙，氢氧化钙会对砂浆产生一定的作用，使得砂浆的保水性能得到保障。而氢氧化钙结晶的产生会使得砂浆形成疏松的层状结构进而会使得砂浆的抗压强度变低。
3结语
如果混凝土没有经过预处理过程而直接将其粉碎，那么其中所含有的颗粒占到总量的大约35.4%，随着预处理温度的逐渐升高，砂浆中细分含量会逐渐的变大，并且颗粒外形也趋于合理。混凝土如果没有经过预处理便制作砂浆，制作完成的砂浆的保水性能较差，在其中添加水泥，随着水泥量的增加保水性能有一定的提升，但是提升不明显。逐渐提高预处理的温度与水泥含量，砂浆的保水性能会得到较为明显的改善，且砂浆的抗压强度也会得到较为明显的提升，试验表明在预处理温度为600摄氏度的环境下，砂浆的保水性能最优，并且添加大约10%到20%的水泥能够使得砂浆的抗压强度得到质的提升，抗压强度分别达到15.7MPa和35.4MPa，砂浆的技术指标得到了较为显著的提升。
参考文献：
[1]鄢朝勇,叶建军.绿色建筑砂浆的研究与探讨[J].混凝土. 2010(03).
[2]王程,施惠生.废弃混凝土再生利用技术的研究进展[J].材料导报. 2010(01).
论文作者:于新荣,蔡弦
论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期
论文发表时间:2016/11/8
标签：砂浆论文; 抗压强度论文; 温度论文; 泥土论文; 水泥论文; 摄氏度论文; 混凝土论文; 《低碳地产》2016年6月第11期论文;