建筑垃圾再生骨料干粉砂浆的制备和性能研究

摘要

我国是处于城市化全面发展的阶段，每年我国因为旧房拆迁及建造新房而产生大量的建筑垃圾，大部分垃圾都是直接堆放在露天或只是简单的填埋处理，对生态环境造成了严重破坏，建筑垃圾的再生资源化利用愈加紧迫。中国干粉砂浆的发展现状与发达国家相比差距较大，没有形成系统的基本机理理论研究，且有些砂浆配比的基本规律也未摸清。本文综合考虑建筑垃圾资源化的重要性和干粉砂浆取代现场拌制砂浆的必要性两方面的问题，利用建筑垃圾再生骨料生产干粉砂浆。
　　本文主要研究内容包括:比较了再生骨料与天然河砂的基本物理性能，包括表观密度、孔隙率和吸水率等。以复合激发剂和界面增强剂对建筑垃圾再生骨料干粉砂浆进行改性，系统研究了复合激发剂和界面增强剂对干粉砂浆力学性能和砂浆界面结合情况的影响。研究了粉煤灰、羧甲基纤维素保水剂、萘系高效减水剂等对再生骨料干粉砌筑砂浆各项性能的影响和作用机理;研究了钢渣、硅灰、保水剂和减水剂等对再生骨料干粉抹灰砂浆性能的影响及作用机理;研究了粉煤灰、硅灰、保水剂和减水剂等对再生骨料干粉地面砂浆各项性能的影响和作用机理。
　　实验研究表明，再生骨料的表观密度远小于天然河砂，孔隙率和吸水率比天然河砂大，再生骨料干粉砂浆的力学性能优于天然河砂干粉砂浆。复合激发剂可激发再生骨料中具有潜在胶凝活性的组分，同时可激发粉煤灰的活性，提高干粉砂浆的力学性能，比未掺加复合激发剂时28d抗压强度提高了5.93％。界面增强剂中的极性基团抑制游离水的扩散，改善界面层的结合情况，提高干粉砂浆的力学性能，比未掺加界面增强剂时28d抗压强度提高了8.71％。M10再生骨料干粉砌筑砂浆的最佳原料配比选择为:灰料比为1∶5.0，粉煤灰掺量为25％，复合激发剂掺量为0.9％，界面增强剂掺量为1.2％，保水剂掺量为0.24％，减水剂掺量为1.2％，满足GB/T25181-2010《预拌砂浆》中对M10干粉砌筑砂浆各项性能的要求。
　　加入羧甲基纤维素保水剂后，再生骨料干粉抹灰砂浆的收缩性能得到明显改善，在保水剂掺量为0.12％时，28d收缩率为1.56‰。M15再生骨料干粉抹灰砂浆的最佳原料配比选择为:灰料比1∶4.0，钢渣掺量为18％，硅灰掺量为4％，钢渣激发剂掺量为0.5％，复合激发剂0.9％，界面增强剂1.2％，保水剂0.15％，减水剂为1.5％，满足GB/T25181-2010《预拌砂浆》中对M15干粉抹灰砂浆各项性能的要求。
　　再生骨料干粉地面砂浆在掺入萘系高效减水剂时，抗冻性能得到了一定程度的改善，减水剂掺量为1.2％时，再生骨科干粉地面砂浆的抗冻标号为D35，试样经35次冻融循环后，其质量损失为2.45％，强度损失为17.37％。M20再生骨料干粉地面砂浆的最佳原料配比选择为:灰料比为1∶4.5，粉煤灰掺量为25％，硅灰掺量为4％，复合激发剂掺量为0.9％，界面增强剂掺量为1.2％，保水剂掺量为0.12％，减水剂掺量为1.2％，满足GB/T25181-2010《预拌砂浆》中对M20干粉地面砂浆各项性能的要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 建筑垃圾的研究背景及意义

1．1．2 干粉砂浆的研究背景及意义

1．2 建筑垃圾研究现状

1．2．1 建筑垃圾国外研究现状

1．2．2 建筑垃圾国内研究现状

1．2．3 建筑垃圾再生混凝土的力学性能和耐久性能的研究现状

1．3 干粉砂浆研究现状

1．3．1 干粉砂浆国外研究现状

1．3．2 干粉砂浆国内研究现状

1．3．3 干粉砂浆的力学性能和耐久性能的研究现状

1．4 研究课题的提出

1．5 主要研究内容

1．6 创新点

第二章 实验方案设计与研究方法

2．1 原料

2．1．1 建筑垃圾

2．1．2 水泥

2．1．3 粉煤灰

2．1．4 钢渣

2．1．5 硅灰

2．1．6 保水剂

2．1．7 复合激发剂

2．1．8 界面增强剂

2．1．9 钢渣活性激发剂

2．1．10 减水剂

2．2 试验仪器

2．3 试验工艺设计方案

2．3．1 建筑垃圾再生骨料制备

2．3．2 建筑垃圾再生骨料干粉砂浆生产工艺

2．4 基本性能测试方法

2．4．1 抗压强度测试

2．4．2 砂浆保水性测试

2．4．3 收缩性测试

2．4．4 抗冻性测试

2．4．5 微观结构分析

第三章 建筑垃圾再生骨料干粉砌筑砂浆的制备

3．1 建筑垃圾再生骨料的基本物理性能

3．2 粉煤灰对再生骨料干粉砌筑砂浆性能的影响

3．3 复合激发剂对再生骨料干粉砌筑砂浆性能的影响

3．4 界面增强剂对再生骨料干粉砌筑砂浆性能的影响

3．5 保水剂对再生骨料干粉砌筑砂浆性能的影响

3．6 减水剂对再生骨料干粉砌筑砂浆性能的影响

3．7 再生骨料干粉砌筑砂浆的配比

3．8 本章小结

第四章 建筑垃圾再生骨料干粉抹灰砂浆的制备

4．1 钢渣对再生骨料干粉抹灰砂浆性能的影响

4．2 硅灰对再生骨料干粉抹灰砂浆性能的影响

4．3 保水剂对再生骨料干粉抹灰砂浆性能的影响

4．4 减水剂对再生骨料干粉抹灰砂浆性能的影响

4．5 保水剂对再生骨料干粉抹灰砂浆收缩性能的影响

4．6 再生骨料干粉抹灰砂浆的配比

4．7 本章小结

第五章 建筑垃圾再生骨料干粉地面砂浆的制备

5．1 硅灰对再生骨料千粉地面砂浆性能的影响

5．2 保水剂对再生骨料干粉地面砂浆性能的影响

5．3 减水剂对再生骨料干粉地面砂浆性能的影响

5．4 减水剂对再生骨料干粉地面砂浆抗冻性的影响

5．5 再生骨料干粉地面砂浆的配比

5．6 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

附录