[發明專利]一種建筑垃圾再生骨料復合載體樁及其制備方法

有效

• 申請號: 201510040376.X
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104711976A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 雷斌;胡偉;林悅慈;安迪;王宇超;徐原威;熊進剛;饒春華
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: E02D5/44
• 分類號: E02D5/44;C04B28/00;C04B18/16;C04B18/30
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種建筑垃圾再生骨料復合載體樁及其制備方法，屬于土木工程技術領域。

背景技術

混凝土作為人類最大用量的建筑材料，其理論與技術已日趨成熟，然而大量混凝土被應用的同時對人居環境和生態系統帶來了負面影響，我國舊建筑物拆除物的每年產生量達1.5億噸，絕大部分未經任何處理而直接運往郊外堆放或簡易填埋，這既需一定的清運費，又要侵占大量的土地，若將其掩埋，堿性的廢渣會造成土地的二次污染并耗資較大，且污染環境。

隨著建筑業的發展和對建筑工程質量的日益重視，作為混凝土和砂漿基本組成材料之一的建筑用砂的質量和數量對建筑業的影響日益明顯。一方面市場對砂的質量要求越來越高,數量越來越大，另一方面符合質量要求的天然砂資源越來越少，由此引發的工程問題時有發生，隨著天然砂資源的逐漸匱乏，以及國家對天然砂開采的限制，作為混凝土配制的必備組分之一，天然砂的來源將受到限制。

復合載體樁不是利用樁身形狀、樁徑、樁端面積的改變來提高承載能力，而是利用重錘對填充料進行夯實擠密，擠密時土體常受到很大的夯擊能量，然后釋放，對側向周圍影響土體施加側向擠壓力進行有效加固擠密，土體得到密實，變形模量提高，能大幅度提高低級承載力，且施工工藝簡單，施工質量易控制，無需場地降水、基坑開挖等程序，減少了工程量，縮短了工期；適用范圍廣泛，尤其在淺部具有相對較好的土層、表層及填土較厚時其優勢更為明顯；提高了廢物的有效利用率，實現了經濟效益。

發明內容

為了解決上述問題，本發明設計了一種新型的建筑垃圾再生骨料復合載體樁及其做法，該方法通過將建筑垃圾進行粉碎、篩分，然后摻入粉煤灰和使用水渣代砂，制成再生骨料復合載體樁，采用該方法后樁的承載性能得到提高，變形小；樁的抗滲性能，抗氯離子的滲透性能，抗碳化性能均得到改善；施工周期短處理造價低，降低成本；提高了廢物的有效利用率，實現了經濟效益。

本發明技術方案為：

一種建筑垃圾再生骨料復合載體樁，主要由夯擴體、樁身、褥墊層構成；所述夯擴體由外層的分揀后的建筑垃圾和內層的干硬性再生混凝土構成：所述樁身由夯擴體上方的護筒、護筒內的鋼筋籠和澆筑在護筒內的再生混凝土構成；樁頭處鋪設褥墊層。

所述的分揀后的建筑垃圾為篩分后幾何尺寸在50~150mm的塊狀建筑垃圾。

所述干硬性再生混凝土由水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高爐水渣、水、減水劑混合后得到；水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高爐水渣、水的混合重量比為1：0.5~2：4~9：3~7：0.2~0.5；所述減水劑的添加量為干硬性再生混凝土總重量的1%~2%。

所述再生混凝土由水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高爐水渣、水、減水劑混合后得到；所述水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高爐水渣、水的混合重量比為1：0.5~2.5：2.5~6：1~3：1~3.5；所述減水劑的添加量為再生混凝土總重量的0.01%~1%。

所述水泥為普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，等級為32.5或42.5。

所述的粉煤灰為Ⅱ級粉煤灰。

所述的建筑垃圾粗骨料為粉碎、篩分后粒徑在5~40mm的建筑垃圾；其質量指標滿足《混凝土用再生粗骨料》（GB/T?25177-2010）。

所述的高爐水渣為工業原狀水渣。

所述減水劑為萘系高效減水劑。

所述褥墊層主要由以下原料制備而成：

建筑垃圾細骨料、建筑垃圾粗骨料；

所述的建筑垃圾細骨料為粉碎、篩分后粒徑在2~5mm的建筑垃圾；

所述的建筑垃圾粗骨料為粉碎、篩分后粒徑在5~40mm的建筑垃圾；

建筑垃圾細骨料、建筑垃圾粗骨料混合重量比為1~3：7~9；

所述的建筑垃圾再生骨料復合載體樁的抗壓強度為20~45MPa。

另外經研究發現加入粉煤灰能使得混凝土拌和料和易性得到改善，混凝土耐久性提高，變形減小，耐磨性提高，成本降低，但是使得混凝土的抗碳化性降低，然而以高爐水渣作為細骨料能提高混凝土的抗碳化性能，彌補粉煤灰的缺點，且水渣作為細骨料具有一定的膠凝活性，而砂子在常溫下是惰性材料，所以水渣的堿活性不會對混凝土結構產生危害，不同強度等級的水渣代砂混凝土強度均比普通混凝土有一定提高，且隨著水渣代砂率的增大，其混凝土抗壓強度和抗折強度均增大，水渣代砂后,混凝土的抗滲性、抗氯離子滲透性能、抗碳化性能均得到了改善，且隨水渣代砂率的提高,其改善效果明顯。

所述復合載體樁按以下操作步驟制備成樁：