以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，尤其是一种再生混凝土。
【背景技术】
[0002] 全球每年有一大批老旧建筑被拆除，从而不可避免地产生了大量建筑垃圾，给环 境和土地资源带来了巨大的压力，如废弃混凝土和废弃砖块体等砌体。这些建筑垃圾的回 收利用是我国实现绿色建筑与可持续发展社会的必然要求。
[0003] 再生混凝土是指将废弃的混凝土块、废弃砖块体破碎后，按一定的比例和级配混 合，部分或者全部代替碎石等天然集料，再加入水泥、水等配成的新型混凝土。
[0004] 当前，现有的再生混凝土配比及制备方法多属于初步试验阶段，在应用时存在改 性过程复杂、实施成本高、效果不理想等问题。
【发明内容】
[0005] 发明目的：一个目的是提供一种以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生混凝土，以解 决现有技术存在的上述问题。进一步的目的是提供上述以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生 混凝土的制备方法。
[0006] 技术方案：一种以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生混凝土，包括以下重量比的配 料：水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1 : (2. 1-2. 5) : (2. 9-3. 2) : (4. 7-5. 3) : (0? 6-1. 1)。
[0007] 进一步的，一种以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生混凝土，包括以下重量比的配 料：水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1:2. 28:3. 03:4. 89:0. 89。
[0008] 进一步的，所述沙为中砂或细砂，细度模数不超过3. 0,所述水泥为硅酸盐水泥。所 述碎石控制为二级级配，最大粒径不超过50mm。所述废弃混凝土砖块的直径为20-50mm。
[0009] 制备上述以废弃粘土砖为替代粗骨料的再生混凝土的方法，包括以下步骤：
[0010] 步骤1.配比的计算：
[0011] 步骤11.确定配制强度f^,。，f%。=fk+l. 645O，feu, k为立方体抗压强度标准 值，。为经验值；
水泥、沙和碎石的质量，Pw，P。，Ps，Pc分别为水、水泥、沙和碎石的密度，a为1 ;
的质量和密度，n为废弃砖块的体积替代率；
[0018] 步骤2.根据步骤1的结算结果准备材料，制备废弃砖块，采用颚式破碎机进行破 碎，控制破碎粒径为20~50mm，破碎后对骨料进行筛分，先采用50mm孔径筛分，对筛中剩余 物继续进行破碎，对筛底剩余物进行20mm孔径筛分，保留筛中剩余物；
[0019] 步骤3.投料：将水泥、水、沙按配合比例投入到强制式搅拌机中，搅拌I. 5-3min， 使其成为水泥砂浆，停止搅拌；再将碎石、废弃砖块体投入到搅拌机中，搅拌2-4min，完成 制备。
[0020] 有益效果：本发明的替代率经过优选，质量轻，强度高，材料力学性能优良；制备 方法环保低碳，过程简单，取材方便。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的各龄期阶段混凝土的立方体抗压强度。
【具体实施方式】[0022] 实施例1
[0023] 以C40等级混凝土为例，水泥的表观密度P。= 3.lg/cm3,水的密度Pw=I.Og/ Cm3O
[0024] 1、确定配制强度fcu,。
[0025] fcu,〇=fcu,k+1.645 〇
[0026] 当混凝土的强度等级为C40时，〇 = 5.OMPa，则
[0027] fcu>0= 48. 2MPa
[0028] 2、初步确定水灰比W:C
[0029] 因水泥28d实测强度fce预期可达到48.OMPa。粗骨料为碎石，A= 0? 46，B= 0? 07
[0031] 3、初步估计单位用水量
[0032] 最大粒径为碎石粒径。由于废弃砖块体在破碎过程中受到较大外力作用，且废弃 砖块体在烧制过程中会产生大量裂缝，使得再生集料的吸水率与吸水速率都远高于天然集 料。一般认为，再生粗集料吸水率超过天然集料的5%左右。因此，需要在初步设定的用水 量基础上加以调整。
[0033] (1)当最大粒径小于等于 30mm时，mw。= 184kg/m3,经调整，mw= 193kg/m3。
[0034] (2)当最大粒径小于等于 50mm时，mw。= 175kg/m3,经调整，mw= 184kg/m3。
[0035] 4、计算水泥用量
[0038] 5、初步选取砂率es
[0039] (1)混凝土所用粗骨料的最大粒径小于等于30mm，水灰比为0. 44,线性查表Ps = 33. 2%〇
[0040] (2)混凝土所用粗骨料的最大粒径小于等于50mm，水灰比为0. 44,线性查表Ps = 30. 7%〇
[0041 ] 6、计算砂、碎石用量ms、mG
[0044] 联立上述两公式，求解出所需的ms、mG，
[0045] 7、求出所需替代的废弃砖块体的量mN
[0046] 此发明中所涉及的替代率为体积替代率，用排液置换法求出废弃砖块体块的密度
[0047] 根据上述计算求得混凝土配合比为：mw:mc:ms:m(；:mN= 1:2. 28:3. 03:4. 89:0. 89。
[0048] 废弃砖块制备：筛选建筑垃圾中的红砖进行破碎，建议采用颚式破碎机进行破碎， 控制破碎粒径为20~50mm。进行破碎后对骨料进行筛分，先采用50mm孔径筛分，对筛中剩 余物继续进行破碎，对筛底剩余物进行20mm孔径筛分，保留筛中剩余物，筛底剩余物丢弃。
[0049] 第一次投料：将水泥、水、沙（烘干后）按配合比计算比例投入到强制式搅拌机中， 进行搅拌I. 5min，使其成为水泥砂浆，停止搅拌。
[0050] 第二次投料：将碎石、废弃砖块体投入到搅拌机中，进行2min搅拌，完成制备。混 凝土配合比为：mw:mc:ms:mG:mN= 1:2. 28:3. 〇3:4. 89: 0? 89。
[0051] 实施例2~5制备过程参考实施例1，调整相关参数，获得配比如下：
[0052] 实施例2水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1:2. 32:2. 95:4. 92:0. 62。
[0053] 实施例3水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1:2. 12:3. 13:5. 13:0. 75。
[0054] 实施例4水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1:2. 42:3. 18:4. 75:1. 08。
[0055] 实施例5水：水泥：沙：碎石：废弃砖块=1:2. 48:3. 2:5. 29:0. 92。
[0056] 对照组的制备过程参考实施例1，采用天然粗骨料，废弃砖块的替代率为0。
[0057] 采用行业规定的方法测量试块的强度