双掺再生细粉和湿排粉煤灰制备建筑再生腻子的研究

吴灿鑫 李少强 曾晓镇（深圳广田集团股份有限公司，深圳 518001）

双掺再生细粉和湿排粉煤灰制备建筑再生腻子的研究

吴灿鑫 李少强 曾晓镇（深圳广田集团股份有限公司，深圳 518001）

本研究以建筑垃圾破碎筛分产生的再生细粉料和电厂湿排粉煤灰为主要原料，通过对比两者不同掺量下再生腻子的干表观密度、粘结强度和耐水性能，优选出一种施工性能优异、固废利用率高的建筑再生腻子。

固体废弃物；再生细粉；湿排粉煤灰；固废利用；再生腻子

国家政策的推动下，许多企业已开始对建筑垃圾的资源化利用展开深入研究，其大部分是将建筑垃圾进行破碎筛分，分选出再生粗骨料和再生细骨料部分替代天然砂石使用。然而在建筑垃圾破碎的过程中产生大量的微细粉无法处理，建筑再生细粉的大量累积将导致严重的粉尘污染，使建筑垃圾的处理面临“利废造废”的尴尬境地。

过去几十年我国火力电厂大部分采用成本低廉、工艺简单的湿法排灰，数以亿计的湿排粉煤灰储存在灰池中。虽然近些年干法排灰快速发展，干排粉煤灰作为一种优质的混凝土掺合料得到广泛的应用，但是前期大量堆积的湿排粉煤灰由于化学活性低、含水率高和均匀性差等问题[1,2]，目前依旧无人问津，导致严重的环境污染，如何大规模有效地利用湿排粉煤灰是当前亟需解决的问题。

本研究以建筑再生细粉和湿排粉煤灰为主要填料，以一定量的水泥和活性粉煤灰为胶凝材料，添加以复合助剂，充分混合后制备建筑再生腻子。该建筑再生腻子不但粘结强度高，不易开裂，性能优异，而且固废综合利用率可高达80%以上，成本低廉，有效减轻环境压力。

1 原材料与试验方法

1.1 原材料

1.1.1 胶凝材料

水泥：海螺牌P·O42.5普通硅酸盐水泥

表1 水泥的性能指标

表2 粉煤灰的检验指标

1.1.2 固废填料

再生细粉：本研究所用建筑垃圾再生细粉料是建筑垃圾破碎筛分过程中集尘所得，筛分成0.075mm粒径。再生细粉化学成分分析与水泥相类似，可以作为掺合料使用。

表3 再生细粉料化学成分（%）

湿排粉煤灰：山西朔州神头二电厂生产的湿排粉煤灰。由于灰池中杂质较多，故作简单筛分处理，筛分成0.075mm粒径。

表4 湿排粉煤灰化学成分（%）

表5 复合助剂组成成分（%）

湿排粉煤灰的Fe2O3含量及烧失量都较高，烧失量大反映了粉煤灰含碳量多[3]，导致其火山灰活性较低，不适宜作为水泥掺合料，对材料后期强度增加有限，但湿排粉煤灰粒径相对均匀细小，故本研究作为腻子填料使用。

1.1.3 复合助剂

复合助剂由一定重量份的抗菌防霉助剂、可分散乳胶粉、纤维素醚和木质纤维混合而成。

1.2 试验方法

1.2.1 建筑再生腻子的基本配方

以湿排粉煤灰为主要填料，通过正交试验对比分析，确定再生腻子的最佳基本配方如表6所示。

表6 建筑再生腻子的基本配方

1.2.2 施工方法

按上述配比称取所述建筑再生腻子按其重量的30%-50%加水稀释，机械或手工搅拌直至混合均匀，达到合适机械喷涂或手工施工的常规经验粘度，即可用喷枪喷涂、辊涂或批刮施工。施工基层要求清理干净，无浮灰或油污。

1.2.3 试验方法

本研究以再生细粉部分替代湿排粉煤灰，优选出再生细粉和湿排粉煤灰的最优双掺配比。测试了建筑再生腻子的干表观密度、耐水性和粘结强度。具体实验操作参照行业标准JG/T 298-2010《建筑室内用腻子》[4]的检测方法进行。

图1 再生细粉掺量变化对再生腻子干表观密度及粘结强度的影响

2 实验结果与讨论

2.1 双掺再生细粉和湿排粉煤灰

控制固废填料的总量保持不变，再生细粉的掺量分别按0、30%、50%、70%、100%五种比例替代湿排粉煤灰。分析再生腻子其干表观密度和粘结强度的变化趋势。

由图1可知，随着再生细粉掺量的增加和湿排粉煤灰掺量的减少，再生腻子的干表观密以及标准状态下的粘结强度都呈现出先增后减的变化规律，并且两者在掺量为50%的情况下，干表观密度和粘结强度达到最高值。再生腻子4h无开裂掉粉现象，耐水性效果优异，均达到耐水性腻子的标准。

2.2 机理分析

分析其原因，湿排粉煤灰成分复杂，微观状态下含有大量多为海绵状多孔体或没烧透的碳粒[5]，作为掺合料会增加腻子的孔隙率，降低强度。再生细粉部分替换湿排粉煤灰，不但降低了原来的孔隙率，而且两者间达到较优粒径级配，因此表观密度增加；当再生细粉掺量超过50%之后，级配效果下降导致表观密度缓慢下降。湿排粉煤灰虽然活性不高，但仍具有部分火山灰活性；而再生细粉为废弃混凝土或废弃砖块破碎而成，具有类似水泥的成分，因此再生细粉与湿排粉煤灰相互作用，生成类似水泥水化的C-S-H凝胶，提高再生腻子的粘结强度。随着再生细粉掺量的增加，火山灰反应逐渐增强，粘结强度增加；当再生细粉掺量超过50%以后，火山灰反应程度降低，粘结强度下降。

根据实验结果得出，当再生细粉和湿排粉煤灰掺量为1:1时，再生腻子的干表观密度及粘结强度达到最优值。

再生腻子所添加的复合助剂中，木质纤维能有效增加材料韧性，防止开裂的产生；可分散乳胶粉能显著改善粘结强度及耐水性耐。加上固废填料固有的火山灰活性，再生腻子的耐水性能优异，有效避免传统腻子的开裂、掉粉现象。

表7 再生细粉-湿排粉煤灰双掺实验结果

3 结 语

由于再生腻子含有大量再生细粉或湿排粉煤灰，而再生细粉和湿排粉煤灰兼具有部分火山灰活性，因此腻子耐水性优异，粘结强度高，并且不易开裂和脱落，使用寿命长。同时复合助剂中添加了抗菌防霉助剂，能有效抑菌、杀菌，使腻子具有很高的安全性和长效性。

建筑再生腻子采用湿排粉煤灰和建筑再生细粉为主要填料，加上活性粉煤灰作为胶凝材料，固体废弃物的资源化利用率高达80%以上，到达国内乃至国际领先水平，是真正有效解决固废污染的的绿色环保产品。

将固体废弃物制备成建筑再生腻子，借助最具体量和最具容量的建筑装饰装修工程消化传统建筑垃圾处理工艺无法利用的细粉料和失活粉煤灰，实现固体废弃物真正意义上的低碳全利用，真正有效解决固废污染的重大难题。

[1]鄢朝勇．低等级湿排粉煤灰在中低强度混凝土中的应用研究[J]．新型建筑材料,2005,(4):23-24．

[2]钱觉时,吴传明,王智等．模拟湿排粉煤灰的性能[J]．硅酸盐学报,2007,35,(7):871-876．

[3]钱觉时．粉煤灰特性与粉煤灰混凝土[M]．北京:科技出版社,2002．

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部．JG/T 298-2010,建筑室内用腻子[S]．北京:中国标准出版社,2010．

[5]孟刚,张凯峰,郭艳等．湿排粉煤灰性能评价及在混凝土中的应用研究[J]．粉煤灰,2015,(1):5-32．

Research on preparation of building recycled putty with renewable fine powder and wet fly ash as admixture

This research used the recycled fine power by crushing and screening of construction waste and the wet fly ash of power plant as the main raw materials．By comparing the dry density,bond strength and water resistance of recycled putty,it provided a kind of recycled putty with excellent construction performance and high solid waste utilization rate．

solid waste；renewable fine powder；wet fly ash；solid waste utilization；recycled putty

TU56+1．4

B

1003-8965（2017）03-0055-02