新型承重保溫廢渣磚的試制
利用廢紙殼漿或植物纖維、膠凝材料、固體廢棄物為主要原料，經(jīng)粉碎、混合，加入防腐劑、硬化劑，加水?dāng)嚢杈鶆蚝髷D壓成型并經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)制成板材、磚及各種砌塊。在上述配方中加入發(fā)泡劑，可生產(chǎn)內(nèi)墻砌塊。本文主要進(jìn)行廢渣磚的研究。
1 原材料及配合比
1．1 膠凝材料
包括水泥、石灰等。水泥符合GB175《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》、GB1344《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》、GB12958《復(fù)合硅酸鹽水泥》的要求。
1．2 固體廢棄物
細(xì)集料采用粉煤灰、硅錳渣。
粗集料：自燃煤矸石應(yīng)符合GB／T 127431.1《輕集料及其試驗(yàn)方法第一部分：輕集料》的規(guī)定，硼泥陶粒要先破碎。
1．3 廢紙殼漿或植物纖維
在試制中加入廢紙殼漿或植物纖維(稻殼等)，作為造紙廠的廢漿料，大部分是木漿和草漿的混合物，植物纖維的含量很大，其化學(xué)成分見表1。其可以提高基材的抗拉強(qiáng)度，防止基材中原有缺陷(微裂縫)的產(chǎn)生和擴(kuò)展，延緩新裂縫的出現(xiàn)，提高基材的變形能力。
表1 廢紙殼漿料化學(xué)成分 ％
| 水分 | 灰分① | NaOH抽出物 | 果膠 | 木素 | 纖維素 |
| 30 | 15 | 6 | 0.25 | 10 | 56 |
注：①滑石粉、白云灰、硅藻土；②炭灰。
1．4 配合比
固體廢棄物30％~60％，膠凝材料10％~30％，廢紙殼漿或植物纖維0.5％~10％，防腐劑3％~5％、硬化劑3％~5％，減水劑為水泥質(zhì)量的1％~2％，氧化鐵適量。根據(jù)需要，也可以在上述配方中加入占總質(zhì)量2％~3％的防腐發(fā)泡劑。
2 拌合物技術(shù)要求與性能指標(biāo)
2．1 技術(shù)要求
將水泥、廢紙殼漿或植物纖維、粉煤灰、氧化鐵、防腐劑、減水劑按一定比例拌和。加入粉煤灰，改善和易性。本研究主要利用水泥的凝結(jié)硬化時(shí)間，將上述拌和物初凝45 min后，再將其破壞成渣體，將渣體和硬化劑重新攪拌，并加入其它廢棄物(煤矸石粉、硅灰、錳渣、破碎的硼泥陶粒)和水，經(jīng)過2~3 min的攪拌后壓制成型。然后置于自然環(huán)境中養(yǎng)護(hù)20 min左右，即為成品磚。磚坯強(qiáng)度較大，成品率高，且可直接碼垛堆放。另外，生產(chǎn)中可以使用發(fā)泡劑，但其不能和粉煤灰共用，否則會起渣。
2．2 產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)磚規(guī)格為240 mm×115 mm×53 mm，各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)的檢驗(yàn)由遼陽市建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JC 239—2001檢驗(yàn)，結(jié)果見表2，其符合標(biāo)準(zhǔn)中MU10合格品的技術(shù)要求。由遼寧省工程質(zhì)量檢測中心依據(jù)GB／T 2542—2003、GB／T 4111—1997檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。
把表2及表3中的檢測數(shù)據(jù)與現(xiàn)行混凝土多孔磚建筑技術(shù)規(guī)程(DBJ／CT 009—2001)及其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，所研制的廢渣磚既可作為承重墻體，又可保溫，據(jù)初步估算，在寒冷地區(qū)若要達(dá)到節(jié)能65％的標(biāo)準(zhǔn)，采用本磚砌筑的外墻僅需粘貼50 mm厚的苯板。
在試驗(yàn)中，我們設(shè)計(jì)2種配方試制了承重和非承重砌塊，試驗(yàn)了配方：一是水泥、粉煤灰、自燃煤矸石粉、錳渣、廢紙殼漿；二是水泥、石灰、植物纖維、硼泥陶粒、聚乙烯纖維。試驗(yàn)表明：(1)添加聚乙烯纖維的試件強(qiáng)度較高。(2)我們在以往進(jìn)行陶?；炷涟宓膶?shí)驗(yàn)中，在振搗過程中出現(xiàn)了陶粒上浮的現(xiàn)象，但本次試驗(yàn)中加入了聚乙烯纖維，明顯地解決了陶?；炷琳駬v中陶粒上浮的問題，試塊中陶粒分布均勻。陶粒的加入，可以提高保溫隔熱效果，但造價(jià)相對提高，并且陶粒的燒制出現(xiàn)了二次污染問題。(3)配方中摻入自然煤矸石，可以減少水泥用量，而強(qiáng)度不降低。通過一系列實(shí)驗(yàn)及性價(jià)比分析，配方一較好。通過選取不同的材料，調(diào)整配合比和振壓成型、養(yǎng)護(hù)等工藝參數(shù)，按照建筑不同的部位、不同功能強(qiáng)度要求，磚的強(qiáng)度等級設(shè)計(jì)為MU7.0~MU20.0，可以滿足承重和非承重墻體材料的技術(shù)要求。
3 承重保溫廢渣磚規(guī)格
設(shè)計(jì)了2種規(guī)格的磚：
(1)標(biāo)準(zhǔn)磚：規(guī)格為240mm×115mm×53mm。其克服了混凝土砌塊存在著體形與開孔過大，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和施工難度，由于壁厚較小難以鋪漿、外壁破損難以修補(bǔ)，二次裝修難度較大，抗裂、抗剪、抗?jié)B能力差等缺點(diǎn)。本磚可延用紅磚的施工規(guī)范，具有質(zhì)輕、可砍磚的特點(diǎn)，符合砌筑工人的施工習(xí)慣。
(2)三孔磚：按遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB21／T 1414—2006，DBJ 10806—2006)生產(chǎn)的三孔磚其外形見圖1，磚的最小外壁厚為27 mm，最小肋厚為15 mm。磚的開孔設(shè)計(jì)為倒梯型，多排孔布置，排孔轉(zhuǎn)折采用內(nèi)切圓過渡，保證了砌墻砂漿的滿鋪，并在座漿面和鋪漿面雙向孔洞的作用下，可以形成一皮灰縫，大大提高了砌體各方向的抗剪能力。磚的孔洞分布設(shè)計(jì)考慮了墻體的熱工技術(shù)，采用熱橋隔斷的原理，也可設(shè)計(jì)成薄壁多排孔，大大提高了砌體的熱絕緣性能。
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