自制建筑垃圾制作自保温混凝土多孔砖的研究

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摘 要：本文主要介绍自制建筑垃圾制作自保温混凝土多孔砖的技术开发和技术指标、与传统墙砖的比较其优势和市场开发的可行性分析。

关键词：建筑垃圾 自保温混凝土多孔砖

能源危机、资源缺乏和环境的恶化使得人类认识到保护环境和有效利用资源，实现社会和经济可持续发展的重要性和迫切性.对材料工作者来说，有效地利用有限的资源，减少材料对环境的负担性是一项义不容辞的责任.绿色材料的出现是自然界对人类行为反作用的结果，是历史的必然，也是材料科学的一种进步。

1.绿色建筑材料的含义

“绿色建材”是在1988年国际材料科学研讨会上首次提出，随后在1992年联合国召开了环境与发展大会，并于1994年设立了“可持续产品开发”工作组。各国纷纷制定了绿色建材的性能标准。归纳而言，绿色建材是指在原材料的利用、生产过程、施工过程、使用过程、废弃物处理等过程中，对环境基本不产生污染，对人类生存环境和健康无害的建筑材料。绿色建材应具备以下特点：

（1）节约能源与资源，大量使用工业或城市废弃物生产的无毒害、无污染的材料。

（2）生产过程中不形成新的污染源。

（3）具有更高的使用效率和优异的材料性能，从而能降低建筑材料的消耗。

2.发展绿色建材的必要性

建筑材料是重要的基础材料工业和原材料工业，是国民经济的支柱产业， 也是天然资源和能源消耗最高、 对生态环境破坏最大、污染大气最多的行业之一。这些因素已成为建筑材料工业发展的几大障碍，制约着我国经济、社会的可持续发展。只有走开发使用绿色建材、有效的利用资源，亲和自然、保护自然，才能使人类拥有健康、舒适的环境，也是使人类合理地解决生存与发展的矛盾，实现“与自然协调，与环境共生”的必由之路。

3.自制建筑垃圾制作自保温混凝土多孔砖

3.1研究的主要内容：

建筑垃圾制作自保温混凝土多孔砖是在原来的墙体材料生产基础上，研制开发的节能环保建筑材料。在国家鼓励和扶持的新型环保节能建材产品政策引导下，借助原有主导产品在业内的影响力发展新的节能环保产品，大力发展新型墙体材料。

3.1.1原料供应及政策

原料来源于城市建设过程中废弃的无机固体建筑垃圾，需要政府出台相关政策对建筑企业加以约束和引导，对建筑垃圾进行规范管理，并统筹进行回收利用，达到确保回收再利用生产企业的原料供应。

3.1.2技术指标

①研制的自保温承重多孔砖的粗细骨料均取之于建筑垃圾中的无机固体废弃物，且无需对它们进行严格分拣，制成的多孔砖不需要烧制，无碳排放，绿色环保。既解决了城市建设过程中的建筑垃圾困扰问题，同时也做到了资源重复利用、节约了大量的土地和土地征用费、保护了生态环境，真正做到了绿色环保。

②通过在建筑垃圾中添加一定量的珍珠岩玻化微珠无机保温材料，在保证砖的强度的前提下提高了其保温性能，减轻了砖的自重。

③在不增加胶凝材料（水泥）用量的情况下，通过优化多孔砖的孔洞结构形式、铺浆面采用盲孔等方式来提高砖的抗压强度和保温性，从而达到既能承重，又能保温的双重功效。

3.1.3优势及可行性

①价格低廉：用保温多孔砖砌筑的墙体，同目前其他外墙外保温技术相比成本只占它的66%

②技术工艺可行：每个过程、每个指标都实行严格的测试检验，保证了产品强度和保温性质量可靠。

③耐久性很好、维修费用低：保温多孔砖墙体只要按多孔砖技术规程的要求施工，不会因墙体问题而发生表面裂缝及空鼓等质量缺陷，它的使用寿命同混凝土的使用寿命一样，强度虽使用寿命增长而增长，砌筑成的墙体在使用中基本无维修费用。

④施工周期短、施工限制少：保温多孔砖砌筑完毕，墙体的保温系统也就完成。同目前其他的外墙外保温技术相比，大大缩短了建筑物的施工期。

⑤节能政策的支持：近年来，国家对墙材革新和建筑节能的政策力度不断加大，全国所有城市城区禁止使用实心粘土砖，随之取代“秦砖汉瓦”的免烧砖、多孔砖、空心砌块等新型墙材异军突起，加速了我国墙体材料更新换代。 而我们利用的建筑垃圾，更利于回收，新墙材可享受一系列扶持优惠政策

3.2研究内容分析与介绍：

3.2.1将建筑垃圾中的废砖、废混凝土、废砂浆等惰性物质粉碎成≤10mm的颗粒，然后按一定的比例掺入一定的水泥、膨胀珍珠岩玻化微珠、水等，拌合均匀后放入模具中振动挤压成型，在温度≥10℃、相对湿度≥95%RH的环境中（或高温蒸气中）养护一定时间，达到一定强度后，即可用于建筑工程施工的自保温混凝土多孔砖。

3.2.2研究利用建筑垃圾制作不同强度等级的自保温混凝土多孔砖的最佳配合比、表观密度、抗压、抗折强度、耐久性及保温等性能。

3.2.3比较普通多孔砖的表观密度、抗压、抗折强度、耐久性及保温等性能。

3.3项目设计的技术原理介绍：

3.3.1本研究以砖混结构为例[砖混结构中，烧结砖占30%～50%、砂浆占25% ～35%、混凝土占20 %～30%、其它（陶瓷、玻璃）占5% ～10%]，并结合多孔砖的成型、抗压强度、保温性的综合要求，最终采用建筑垃圾骨料颗粒最大粒径为≤10mm，砖：砂浆（含玻璃、陶瓷）：混凝土=43：31：26（质量比）为研究对象。

3.3.2收集建筑垃圾，将建筑垃圾中的废钢材、塑料、木材、纸屑等金属和有机材料进行分拣后，再将余下的碎砖、砂浆、混凝土等无机非金属固体废弃物用粉碎机粉碎成公称粒径≤10mm的颗粒。

3.3.3对粉碎的骨料进行颗粒级配分析与压碎指标值测定；并对水泥、消石灰粉的性能进行检测。

3.3.4制作建筑垃圾骨料中不同玻化微珠掺量的强度试验试件，养护至28d后，测定其强度，并分析不同玻化微珠掺量对其强度的影响情况，从而确定最佳掺量。

3.3.5设计不同水泥用量，同时掺入5%的消石灰粉和试验确定的最佳玻化微珠掺量建筑垃圾干硬性混凝土配合比，并进行击实试验，以确定不同水泥用量下，建筑垃圾干硬性混凝土的最大干密度与最佳含水率。

3.3.6借鉴国内对多孔砖的已有研究结果和成型方法，确定合理的孔洞结构形式。

3.3.7设计加工多孔砖成型模具及导热系数测定试件用模具。

3.3.8按击实试验确定的最大干密度和最佳含水率，采用振动挤压成型的方式，制作最终确定的孔洞结构形式、不同水泥用量的建筑垃圾自保温多孔砖，养护至14d、28d后，分别测定其孔洞率、体积密度、吸水率、相对含水率、抗压强度、软化系数、线性干燥收缩率等性能参数。

3.3.9制作掺有玻化微珠的建筑垃圾干硬性混凝土保温系数测定试件，养护至28d后，送至专业检测机构进行检测，然后依据检测结果和多孔砖的尺寸、孔洞结构与尺寸，计算出建筑垃圾多孔砖的保温系数或热阻系数。

3.3.10综合分析试验结果，确定符合要求的强度等级、耐久性和保温性的合理配合比。

【参考文献】

[1] 高蕴博.绿色建筑发展现状及趋势调研报告. 辽宁医学院学报（社会科学版）

[2]林宪德.绿色建筑.[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：23～24.