建筑垃圾粉料的利用研究

发布时间：2017-11-07 22:22

  本文关键词：建筑垃圾粉料的利用研究

  更多相关文章： 建筑垃圾粉料 可控性低强度材料 基本性能 配合比 力学性能

【摘要】：在我国城市建设和改造过程中会产生大量的建筑垃圾。建筑垃圾回收利用过程中破碎工序产生的粉料数量巨大,由于具有成分复杂、性能波动大、活性低等特点,目前这些粉料尚难以被利用。粉料若随意排放不仅占用土地资源,且会引发二次污染,因此如何高效合理利用这些建筑垃圾粉料是一个急需解决的课题。可控性低强度材料(CLSM, controlled low strength materials)是一种新型的水泥基回填材料,其低强度、高流动度等主要特性与建筑垃圾粉料的部分性能特点相近,因此利用建筑垃圾粉料制备CLSM材料具有一定的可行性。本文分析了建筑垃圾粉料的物理性能,以建筑垃圾粉料取代部分水泥研究了粉料掺量对水泥胶砂性能的影响,并利用建筑垃圾粉料进行CLSM材料的配合比设计方法研究,最后基于不同掺量的水泥、粉煤灰、石灰石粉以及外加剂,研究了CLSM材料的力学性能,并且依据所获得各组分的合理掺量初步尝试利用建筑垃圾粉料制备CLSM材料。本文主要内容与成果如下：(1)综合对建筑垃圾粉料的物理基本性能、微观结构分析,得出建筑垃圾粉料具备作为惰性矿物混合材潜质的结论。(2)研究了建筑垃圾粉料取代部分水泥对水泥胶砂性能的影响,包括对标准稠度需水量、活性指数、强度以及流动性能的影响。得到建筑垃圾粉料的活性指数为42%,结果表明建筑垃圾粉料磨细活性有一定程度提高,若强度要求不高时可以作为胶砂混合材使用,当粉料替代水泥用量在50%以上时,胶砂强度满足CLSM材料基本强度要求。(3)通过对工作性能的试验研究,探讨了CLSM材料的配合比设计方法,提出以水灰比、水固比和灰粉比作为主要设计参数的配合比设计方法。研究了不同的水灰比、水固比和灰粉比对CLSM材料流动度及泌水率的影响,得到当水灰比一定时,CLSM材料的流动度随灰粉比的增大而增大。本文所测CLSM材料的泌水率在5%-15%的范围内波动,随着水固比的增大,泌水率也在不断的增加,当水固比一定时,随着灰粉比的增大反而有助于降低泌水率,同时得到当灰粉比取0.3,水固比在0.24-0.27区间时,CLSM材料的泌水情况得到改善；CLSM材料拌合后两小时内随时间的延长流动度显著降低。(4)研究了水泥、粉煤灰、石灰石粉掺量对CLSM材料强度的影响,研究结果表明水泥掺量的增加CLSM材料抗压强度显著增大,得到CLSM材料的水泥用量需控制在建筑垃圾粉料用量的20%以下甚至更低才能满足低强度的要求；粉煤灰掺量对CLSM材料的3天、7天强度影响不明显,得到CLSM材料中粉煤灰掺量控制在建筑垃圾粉料用量的10%左右较为适宜；当石灰石粉掺量控制在建筑垃圾粉料用量的3%以内,增加用量会促进强度发展,超过该范围强度有降低趋势,得到石灰石粉用量适合控制在建筑垃圾粉料用量的5%左右。(5)研究了单掺减水剂、早强剂对CLSM材料强度值的影响。研究结果表明随着减水剂掺量的增加,CLSM材料3d、7d和28d抗折和抗压强度都呈现先增大后减小的趋势,因此CLSM材料减水剂的最佳掺量取水泥用量的2%较为适宜；掺入早强剂使早期强度明显增加,而对28d抗压强度影响不大,根据实验结果CLSM材料早强剂的最佳掺量为水泥用量的0.12%。(6)确定了CLSM材料配合比设计的具体思路,初步得到了CLSM材料配制的工艺参数：建筑垃圾粉料用量10%的粉煤灰+建筑垃圾粉料用量5%的石灰石粉+水泥用量2%的减水剂+水泥用量0.12%的早强剂,其中建筑垃圾粉料用量为1350g,水灰比为1.75,灰粉比为0.2。所配置的CLSM材料的流动度为262mm,28天抗压强度为7.23MPa,泌水率为5.3%,基本满足CLSM材料的工作性能。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.1

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本文编号：1154366