再生细骨料在干混砂浆中的应用现状分析

2017-12-15 09:50
河南建材 2017年6期
关键词:需水量筛分砂浆

郁 磊

泗洪县建材有限公司(223931)

再生细骨料在干混砂浆中的应用现状分析

郁 磊

泗洪县建材有限公司(223931)

天然砂资源的过度消耗对环境造成了严重破坏,寻求新的材料成为企业和社会必须面对的问题。文章分析了再生细骨料在干混砂浆中的应用,以期为相关工作者提供参考。

干混砂浆;再生细骨料;砂浆试配

砂是砂浆产品的骨料,通常占总量的70%以上,对砂浆的最终质量有着巨大的影响。随着我国经济的快速发展,建筑总量持续上升,天然砂资源消耗严重。河砂、湖砂的盗采现象对自然环境造成了难以弥补的破坏,严重影响社会的可持续发展,选择合适的骨料替代品迫在眉睫。

1 合理地选择骨料替代品

近些年,一些砂浆企业已经成熟地掌握了将石子破碎制备成人工砂用于砂浆生产的技术。但是随着用量的增加,山石资源遭遇了过度的开发,因而政府对此严加控制,导致石子的来源减少,原料成本显著增加,加重了消费者的负担。因此,寻求一种廉价易得可以部分替代或完全取代河砂的砂源至关重要。

随着建设的推进,不可避免地产生了较多的建筑垃圾,处理这些建筑垃圾不仅能耗巨大,而且可能对环境造成影响。而建筑垃圾经过选料、破碎、筛分可以得到粒径符合砂浆制造要求的砂。如果合理应用这些废料,将会产生巨大的经济和环境效益。早在2010年,中国住房和城乡建设部便发布了《混凝土和砂浆用再生细骨料》GB/T 25176—2010的标准,对以建筑垃圾为原料制作的砂作出规范,并区别于天然骨料,将其定性为再生骨料。但截至目前,全国范围内的砂浆生产厂家对再生细骨料的应用微乎其微,其中有砂浆企业的技术问题,也有再生骨料自身性能欠佳的问题。

1.1 再生细骨料的特点

再生细骨料由建筑垃圾破碎得到,成分相对复杂:有碎石子颗粒、水泥加气块颗粒、黏土砖颗粒、还有大量含泥量较高的粉末。颗粒形状不规则有裂纹,层片状较多,压碎值高[1]。以上特点都制约着再生细骨料的应用,给企业带来困境。

1.2 再生细骨料的试配研究

1.2.1 原材料的准备

水泥:宿迁中联P.O42.5水泥。粉煤灰:宿迁洋北热电厂生产的二级灰,细度16.8%。再生细骨料:苏北某破碎工厂码头取样,0.08 mm以下的物质含量为9.4%,含泥量6.9%,泥块含量3.7%,压碎值36.8%,细度模数2.7。可以看出,从建筑垃圾破碎厂家取回的再生细骨料含泥量严重超出国家标准的控制范围,另外0.08 mm以下的物质含量过高,砂浆的需水量会显著增大,影响砂浆的使用性能。因此想要更好地应用再生细骨料,必须设立预处理过程,否则很难提高再生细骨料在砂浆中的取代率,甚至根本无法使用。针对此特点设计两种处理方法:水洗和筛分。水洗就是洗去多余的泥分;筛分是烘干后过0.08 mm的筛,以滤除石粉和泥粉。

1.2.2 再生细骨料的物理性能

处理后的再生细骨料和未处理的再生细骨料拌制的砂浆性能结果如下表:

表1 几种再生细骨料的需水量比和强度比

国家标准规定的Ⅲ类砂技术指标如下表所示:

表2 《混凝土和砂浆用再生细骨料》对Ⅲ类砂的规定指标

由表1和表2可以看出,再生细骨料经过处理后需水量比达到标准控制的范围,但是强度比仍然没有达到要求。造成这种结果的原因主要是由于再生细骨料的压碎值高,颗粒相对容易碎裂,坚固性差所致。那么这种处理过的再生细骨料是否能部分取代天然砂,参与到砂浆生产当中呢?为此笔者设计了几组砂浆试验,以验证再生细骨料取代率的增加是否会对砂浆的强度产生明显的不利影响。

1.3 预处理再生细骨料的砂浆试配

再生细骨料在砂浆中的取代率在30%~50%时,砂浆的强度值如表3所示:

表3 砂浆的强度随再生细骨料的取代率变化的影响关系

由表三可以得出,随着再生细骨料取代率的提高,砂浆的强度值有下降趋势,但是仍然可以满足低等级砂浆的强度要求。据《再生骨料应用技术规程》要求,Ⅲ类再生细骨料只适合配制强度在M10及以下的砂浆,所以在施工性满足的前提下,再生细骨料的掺入可以满足低等级砂浆的生产。而再生细骨料的需水量问题可以由矿物掺合料和减水类外加剂的掺入进行调节[2]。

2 再生细骨料如何在生产中应用

再生细骨料的预处理目的是去除其中大量的泥分,水洗可以达到这个目的。但水洗不仅给再生骨料制造企业增加成本、造成河流的污染,而且水洗后含有大量的水分不利于烘干。通过对烘干系统的分析,可以设计如下方案:将再生细骨料烘干后在粗选筛下添加一层0.16 mm的筛网,以筛除以下级别的微粉。之所以不用0.08 mm的筛网是因为实际生产中生产量较大,以致于0.08 mm的筛不能很好地筛除细粉,造成成品砂含泥量过高。筛分过的再生细骨料要有单独的砂仓存放,以方便在生产中合理地搀兑。筛除下的细粉可以销售给其他企业,用来制作再生砖、路牙石等,以节省成本。

3 再生砂浆面临的问题

再生砂浆面临的问题来自以下两个方面:

1)再生骨料生产企业对原材料的处理不到位,技术资金投入欠缺,对国家可持续发展的战略认识不足。目前绝大多数这类企业仍处于粗犷的生产模式,没能按照国家相关标准生产相应的符合混凝土或者砂浆用的再生骨料,只能满足要求较低的再生砖等产品的生产。

2)砂浆企业缺少忧患意识,习惯了天然砂的生产,缺少对新材料的试验和研究,造成不可再生资源的过度使用。

预拌砂浆企业要以身作则,勇于承担,积极推动绿色环保建筑材料的应用与推广,最终受益的也会是企业和社会。

4 结论

通过烘干后筛分处理可以将再生细骨料部分取代天然砂用于砂浆生产。再生砂浆的等级受再生细骨料的品质影响,由于现阶段再生细骨料的质量整体不高,不建议强度在M10以上的砂浆使用。

[1]陈宗平,王妮,等.再生细骨料水泥砂浆的力学性能研究[J].混凝土,2011(8):115-116.

[2]朱柯,程玉雷.矿物掺合料对机制砂浆性能影响[J].新型建材,2012(5):26-28.

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