新型承重保温废渣砖的试制

水泥黄丽华 2007-11-20

　　利用废纸壳浆或植物纤维、胶凝材料、固体废弃物为主要原料，经粉碎、混合，加入防腐剂、硬化剂，加水搅拌均匀后挤压成型并经自然养护制成板材、砖及各种砌块。在上述配方中加入发泡剂，可生产内墙砌块。本文主要进行废渣砖的研究。

　　1 原材料及配合比

　　1．1 胶凝材料

　　包括水泥、石灰等。水泥符合GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958《复合硅酸盐水泥》的要求。

　　1．2 固体废弃物

　　细集料采用粉煤灰、硅锰渣。
　　粗集料：自燃煤矸石应符合GB／T 127431.1《轻集料及其试验方法第一部分：轻集料》的规定，硼泥陶粒要先破碎。

　　1．3 废纸壳浆或植物纤维

　　在试制中加入废纸壳浆或植物纤维(稻壳等)，作为造纸厂的废浆料，大部分是木浆和草浆的混合物，植物纤维的含量很大，其化学成分见表1。其可以提高基材的抗拉强度，防止基材中原有缺陷(微裂缝)的产生和扩展，延缓新裂缝的出现，提高基材的变形能力。

　　表1 废纸壳浆料化学成分％

水分	灰分①	NaOH抽出物	果胶	木素	纤维素
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

　　固体废弃物30％~60％，胶凝材料10％~30％，废纸壳浆或植物纤维0.5％~10％，防腐剂3％~5％、硬化剂3％~5％，减水剂为水泥质量的1％~2％，氧化铁适量。根据需要，也可以在上述配方中加入占总质量2％~3％的防腐发泡剂。

　　2 拌合物技术要求与性能指标

　　2．1 技术要求

　　将水泥、废纸壳浆或植物纤维、粉煤灰、氧化铁、防腐剂、减水剂按一定比例拌和。加入粉煤灰，改善和易性。本研究主要利用水泥的凝结硬化时间，将上述拌和物初凝45 min后，再将其破坏成渣体，将渣体和硬化剂重新搅拌，并加入其它废弃物(煤矸石粉、硅灰、锰渣、破碎的硼泥陶粒)和水，经过2~3 min的搅拌后压制成型。然后置于自然环境中养护20 min左右，即为成品砖。砖坯强度较大，成品率高，且可直接码垛堆放。另外，生产中可以使用发泡剂，但其不能和粉煤灰共用，否则会起渣。

　　2．2 产品技术性能指标

　　标准砖规格为240 mm×115 mm×53 mm，各项物理力学性能指标的检验由辽阳市建材产品质量监督检验站依据标准JC 239—2001检验，结果见表2，其符合标准中MU10合格品的技术要求。由辽宁省工程质量检测中心依据GB／T 2542—2003、GB／T 4111—1997检验，结果见表3。

　　把表2及表3中的检测数据与现行混凝土多孔砖建筑技术规程(DBJ／CT 009—2001)及其它相关标准进行比较，所研制的废渣砖既可作为承重墙体，又可保温，据初步估算，在寒冷地区若要达到节能65％的标准，采用本砖砌筑的外墙仅需粘贴50 mm厚的苯板。

　　在试验中，我们设计2种配方试制了承重和非承重砌块，试验了配方：一是水泥、粉煤灰、自燃煤矸石粉、锰渣、废纸壳浆；二是水泥、石灰、植物纤维、硼泥陶粒、聚乙烯纤维。试验表明：(1)添加聚乙烯纤维的试件强度较高。(2)我们在以往进行陶粒混凝土板的实验中，在振捣过程中出现了陶粒上浮的现象，但本次试验中加入了聚乙烯纤维，明显地解决了陶粒混凝土振捣中陶粒上浮的问题，试块中陶粒分布均匀。陶粒的加入，可以提高保温隔热效果，但造价相对提高，并且陶粒的烧制出现了二次污染问题。(3)配方中掺入自然煤矸石，可以减少水泥用量，而强度不降低。通过一系列实验及性价比分析，配方一较好。通过选取不同的材料，调整配合比和振压成型、养护等工艺参数，按照建筑不同的部位、不同功能强度要求，砖的强度等级设计为MU7.0~MU20.0，可以满足承重和非承重墙体材料的技术要求。

　　3 承重保温废渣砖规格

　　设计了2种规格的砖：

　　(1)标准砖：规格为240mm×115mm×53mm。其克服了混凝土砌块存在着体形与开孔过大，增加了工人的劳动强度和施工难度，由于壁厚较小难以铺浆、外壁破损难以修补，二次装修难度较大，抗裂、抗剪、抗渗能力差等缺点。本砖可延用红砖的施工规范，具有质轻、可砍砖的特点，符合砌筑工人的施工习惯。

　　(2)三孔砖：按辽宁省地方标准(DB21／T 1414—2006，DBJ 10806—2006)生产的三孔砖其外形见图1，砖的最小外壁厚为27 mm，最小肋厚为15 mm。砖的开孔设计为倒梯型，多排孔布置，排孔转折采用内切圆过渡，保证了砌墙砂浆的满铺，并在座浆面和铺浆面双向孔洞的作用下，可以形成一皮灰缝，大大提高了砌体各方向的抗剪能力。砖的孔洞分布设计考虑了墙体的热工技术，采用热桥隔断的原理，也可设计成薄壁多排孔，大大提高了砌体的热绝缘性能。

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