本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种砖砼混合再生粗骨料混凝土及其制备方法。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，建筑材料特别是混凝土用量剧增，其制备所需的砂石资源和能源消耗惊人，以至建筑资源供应日趋紧张，我国目前的以自然资源、能源为代价的粗放型发展模式更加重了这种负担。与此同时，城市化过程中不可避免的产生大量建筑垃圾，其处理方式一般是在郊区填埋或堆放，这不仅占用土地，还会对环境造成二次污染。据资料显示，2012年我国建筑垃圾年产量约15亿吨，仅有几千万吨得到有效利用，资源利用率不到5％，而欧美发达国家的利用率在95％以上。因此，对于自然资源相对贫乏的中国，开展建筑业可持续发展新模式刻不容缓。目前，我国的城市建筑垃圾中往往同时存在废弃混凝土和废弃烧结砖，其中废弃砖占比约为30％～50％。又由于混合骨料中砖、砼骨料的比例不同，会影响到再生骨料的力学性能，本发明考虑了不同掺量下砖砼混合骨料的性能，得到了不同砖砼取代率下的强度变化规律，这对指导工程实践意义重大。
用再生骨料制备混凝土的相关研究成果相对较为丰富，主要缺陷在以下几个方面：(1)我国可再生利用的固体建筑废弃物主要包括废弃混凝土和废砖。目前的研究主要集中于再生砼骨料，对再生砖与再生砼的研究还鲜有报道。(2)目前虽然关于再生砼粗骨料取代天然骨料的研究较多，但我国现阶段砖砼分离技术尚在开发阶段，单掺再生砼骨料限制了再生骨料的利用效率(3)关于再生砖骨料的研究发现，再生砖骨料存在硬度低，压碎指标高、吸水率大等缺陷，完全用废砖骨料制备的再生骨料混凝土的物理力学性能较差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种砖砼混合再生粗骨料混凝土及其制备方法，该砖砼混合再生粗骨料混凝土工作性能优良，抗压强度、抗折强度和劈拉强度变化明显，而且其制备过程简单，取材环保，减少天然骨料的用量，使建筑垃圾得到循环利用，更易于施工。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：砖砼混合再生粗骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.3～4.8份，废弃砼骨料0～6.8份，废弃砖骨料0～6.1份，天然骨料0～7.0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％～2.5％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述天然骨料为砂砾石。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2500kg/m3～2700kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为12％～16％，0.3mm＜d2≤0.6mm为31％～34％，0.6mm＜d2≤1.18mm为28％～31％，1.18mm＜d2≤2.36mm为9％～11％，2.36mm＜d2≤4.75mm为10％～13％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的废弃砼骨料来自于检测公司废弃砼骨料，其粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2600～2700kg/m3，压碎指标为10％～15％，吸水率为4％～8％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的废弃砼骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为20％～25％，10mm＜d1≤16mm为45％～55％，16mm＜d1≤20mm为25％～30％，20mm＜d1≤25mm为0％～10％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的废弃砖骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，破碎后的粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2300～2400kg/m3，压碎指标为30％～35％，吸水率为15％～20％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的废弃砖骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为20％～25％，10mm＜d1≤16mm为45％～55％，16mm＜d1≤20mm为25％～30％，20mm＜d1≤25mm为0％～10％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％。
砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃烧结砖、废弃混凝土试块破碎、筛分得到废弃砖骨料和废弃砼骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砼骨料、废弃砖骨料、天然骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砼骨料、废弃砖骨料、天然骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砼骨料、废弃砖骨料、天然骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀，即可制成砖砼混合再生粗骨料混凝土。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明砖砼混合再生粗骨料混凝土充分再利用建筑垃圾，实现了资源的合理利用，解决了建筑垃圾的填埋、堆放造成的资源浪费和环境污染的问题，为建筑垃圾的有效利用提供了有力的技术支持。
本发明以建筑垃圾作为再生骨料代替天然骨料，这是不同于天然骨料混凝土的新的再生混凝土。本发明混凝土的性能可以基本满足土木建造的使用需求，极大程度上缓解了对天然骨料的需求，且本发明的再生混凝土无需加入掺合料和添加剂，配方简单、成本低廉，具有广阔的应用价值。
本发明所得砖砼混合再生粗骨料混凝土工作性能良好，抗压强度、抗折强度和劈拉强度变化明显，制备过程简单、环保，易于施工。
具体实施方式
实施例一：
本实施例为空白对照组混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.8，废弃砼骨料0份，废弃砖骨料0份，天然骨料7.0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述天然骨料为砂砾石，天然粗骨料表观密度为2721kg/m3，压碎指标为33.8％，吸水率18.4％，粒径d1质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
空白对照组混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、天然骨料和减水剂；
(2)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将天然骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使天然骨料与水泥拌合均匀；
(3)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
实施例二：
本实施例的砖砼混合再生粗骨料混凝土包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.7份，废弃砼骨料6.8份，废弃砖骨料0份，天然骨料0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm～4.75mm，粒径分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
所述的废弃砼骨料来自于检测公司废弃砼骨料，其粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2654kg/m3，压碎指标为13.9％，吸水率为5.4％。
所述的废弃砼骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
本实施例砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃混凝土试块破碎、筛分得到废弃砼骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砼骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砼骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砼骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
实施例三：
砖砼混合再生粗骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.6份，废弃砼骨料4.8份，废弃砖骨料1.8份，天然骨料0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，所述的细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
所述的废弃砼骨料来自于检测公司废弃砼骨料，其粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2654kg/m3，压碎指标为13.9％，吸水率为5.4％，所述的废弃砼骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
所述的废弃砖骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，破碎后的粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2395kg/m3，压碎指标为33.8％，吸水率为18.4％，所述的废弃砖骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃烧结砖、废弃混凝土试块破碎、筛分得到废弃砖骨料和废弃砼骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砼骨料、废弃砖骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砼骨料、废弃砖骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砼骨料、废弃砖骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
实施例四：
砖砼混合再生粗骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.5份，废弃砼骨料3.4份，废弃砖骨料3.1份，天然骨料0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，所述的细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
所述的废弃砼骨料来自于检测公司废弃砼骨料，其粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2654kg/m3，压碎指标为13.9％，吸水率为5.4％，所述的废弃砼骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
所述的废弃砖骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，破碎后的粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2395kg/m3，压碎指标为33.8％，吸水率为18.4％，所述的废弃砖骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃烧结砖、废弃混凝土试块破碎、筛分得到废弃砖骨料和废弃砼骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砼骨料、废弃砖骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砼骨料、废弃砖骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砼骨料、废弃砖骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
实施例五：
砼混合再生粗骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.4份，废弃砼骨料2.0份，废弃砖骨料4.3份，天然骨料0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，所述的细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
所述的废弃砼骨料来自于检测公司废弃砼骨料，其粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2654kg/m3，压碎指标为13.9％，吸水率为5.4％，所述的废弃砼骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
所述的废弃砖骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，破碎后的粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2395kg/m3，压碎指标为33.8％，吸水率为18.4％，所述的废弃砖骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃烧结砖、废弃混凝土试块破碎、筛分得到废弃砖骨料和废弃砼骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砼骨料、废弃砖骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砼骨料、废弃砖骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砼骨料、废弃砖骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
实施例六：
砼混合再生粗骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水1份，水泥2.5份，细骨料4.3份，废弃砼骨料0份，废弃砖骨料6.1份，天然骨料0份；减水剂掺量为胶凝材料总重量的0.4％，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
所述的细骨料为河砂，所述的细骨料表观密度为2536kg/m3，干砂状态下粒径d2的为0.15mm～4.75mm，所述的细骨料粒径d2的质量分布为：0.15mm≤d2≤0.3mm为15％，0.3mm＜d2≤0.6mm为33％，0.6mm＜d2≤1.18mm为30％，1.18mm＜d2≤2.36mm为10％，2.36mm＜d2≤4.75mm为12％。
所述的废弃砖骨料来自于城镇建设拆除废弃的废弃烧结砖建筑垃圾，破碎后的粒径d1为5mm～25mm，表观密度为2395kg/m3，压碎指标为33.8％，吸水率为18.4％，所述的废弃砖骨料粒径d1的质量分布为：5mm≤d1≤10mm为26％，10mm＜d1≤16mm为50％，16mm＜d1≤20mm为22％，20mm＜d1≤25mm为2％。
砖砼混合再生粗骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎筛分：将废弃烧结砖破碎、筛分得到废弃砖骨料；
(2)称重：按权利要求1所述重量份准备水、水泥、细骨料、废弃砖骨料和减水剂；
(3)第一次搅拌：预先润湿搅拌机筒体，然后将废弃砖骨料和水泥投入搅拌机中，预搅拌2～3min，使废弃砖骨料与水泥拌合均匀；
(4)第二次搅拌：将细骨料、水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌3～10min，直至拌合物混合均匀。
对实施例一～实施例六分别进行强度测试：测试步骤：将本发明实施例一～六所得混凝土分别一次性装入试模，装料时用抹刀沿各试模壁插捣，再将试模放在振动台上，分两次进行振捣，刮去试模口多余的混凝土，然后用抹刀抹平放入混凝土养护箱内养护24h，拆模，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，28天后取出。
根据gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的规定方法，对砖砼混合再生粗骨料混凝土试块进行强度检测，分析废弃砼骨料、废弃砖骨料和天然骨料在不同的重量比状态下的混凝土强度，测试结果见表1。
表1本发明实施例一～六所得混凝土的强度测试结果。
表1
由表一可以看出，通过调整废弃砼骨料、废弃砖骨料和天然骨料的重量比，可以得到不同强度等级的混凝土，强度变化明显，从而满足不同的施工要求。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。