[發(fā)明專利]一種建筑垃圾可控低強(qiáng)材料及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810009056.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108264292A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周理安;王福晉;李飛;劉晨輝;張士杰;蘇勝奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B18/16
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明提供了一種建筑垃圾可控低強(qiáng)材料及應(yīng)用。該建筑垃圾可控低強(qiáng)材料由包括以下原料攪拌制得：建筑垃圾再生細(xì)骨料和膠凝材料；所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和再生細(xì)粉；所述再生細(xì)粉由磚混建筑垃圾破碎而成，細(xì)度模數(shù)為25％～30％，45μm方孔篩篩余。本發(fā)明使用含有特定細(xì)度模數(shù)的磚混建筑垃圾與粉煤灰和水泥的膠凝材料，與建筑垃圾再生細(xì)骨料以及水混合攪拌制備得到的建筑垃圾可控低強(qiáng)材料抗壓強(qiáng)度適中，滿足可控低強(qiáng)材料作為回填材料所需的強(qiáng)度，其自流平的特性可填充傳統(tǒng)回填材料難以填充的狹小空間，施工中無(wú)需夯實(shí)即可使結(jié)構(gòu)密實(shí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料資源化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種建筑垃圾可控低強(qiáng)材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

可控低強(qiáng)材料(Controlled low-strength material，CLSM)是一種具有高流動(dòng)性，在自重作用下無(wú)需或少許振搗下，可自行填充，形成自密實(shí)結(jié)構(gòu)的替代傳統(tǒng)回填材料的水泥基低強(qiáng)度回填材料。美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)(ACI116R)將CLSM定義為28d抗壓強(qiáng)度不大于8.3MPa(1200psi)的材料。可控低強(qiáng)材料是一系列具有不同用途的低強(qiáng)度材料的總稱，有可控密實(shí)填充材料(controlled density fill,CDF)、流動(dòng)砂漿(flowable mortar，flowablefill)、流動(dòng)填充材料(lean mix back-fill)、貧水泥回填材料等別稱。

可控低強(qiáng)材料的顯著特點(diǎn)是高流動(dòng)性、自流平和低強(qiáng)度，具有原料來(lái)源廣、制備工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、易于澆筑、多功能、堅(jiān)固耐用、允許快速恢復(fù)交通、可開(kāi)挖及挖掘成本低、提高施工人員安全、可全天候施工、可大量利用廢棄資源等，可用于工程回填、結(jié)構(gòu)填充、絕緣和隔離填充、路面基層、管道墊層、浸濕控制(水土保持)、孔洞填充、核設(shè)施、礦井填充和橋臺(tái)等工程和構(gòu)造中。制備CLSM的主要原料為水、水泥、粉煤灰、骨料等，相比一般混凝土材料，CLSM對(duì)于原材料的技術(shù)質(zhì)量要求相對(duì)低得多，用量卻要大得多。原則上講，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，只要CLSM混合料能夠達(dá)到工程的要求與目的，其組成材料并不一定要符合相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，各種骨料、工業(yè)附產(chǎn)品及廢棄資源均可用來(lái)制備CLSM。

Amnon Katz和Konstantin Kovler研究了水泥窯灰、瀝青混凝土的尾砂、粉煤灰、爐底灰和采石場(chǎng)尾砂這五種工業(yè)副產(chǎn)物對(duì)可控低強(qiáng)度材料(CLSM)性能的影響。其中發(fā)現(xiàn)水泥窯灰具有較強(qiáng)的膠結(jié)能力，可以在早期增大拌合物的稠度，有利于降低拌合物的泌水性。M.A.Gabr和John J.Bowders采用礦山酸性排渣礦泥和粉煤灰制備CLSM。礦山酸性排渣礦泥取自沉降池，是地下礦井水通過(guò)沉降池用消石灰Ca(OH)₂處理后得到的。這種石灰基工業(yè)廢棄物，與粉煤灰混合后，表現(xiàn)出與水泥相似的自硬化特性。水庫(kù)污泥的主要組成成分是蒙脫石粘土，當(dāng)與水混合時(shí)會(huì)引起一定程度的有害膨脹。Wen-Yih Kuou等對(duì)水庫(kù)污泥進(jìn)行了有機(jī)改性，用改性后的水庫(kù)污泥代替可控低強(qiáng)度材料中的細(xì)骨料。

我國(guó)現(xiàn)階段拆除產(chǎn)生的建筑大多是磚混結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu)，建筑垃圾中含有大量的廢棄磚瓦、黏土等材料，廢混凝土塊、砂漿塊相對(duì)較少。廢磚瓦骨料在破碎過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的微細(xì)材料。但是，現(xiàn)今我國(guó)建筑垃圾資源化利用主要通過(guò)生產(chǎn)再生骨料，制備再生磚、再生混凝土、再生砂漿、再生砌塊等再生產(chǎn)品以及用作公路、道路的基層和底基層材料，對(duì)于含泥量高、比表面積大、需水量大、容易導(dǎo)致再生混凝土和砂漿等再生制品強(qiáng)度低、干縮變形大、耐久性能不良的建筑垃圾再生微細(xì)顆粒材料，除用來(lái)制備非燒結(jié)實(shí)心磚外，一直沒(méi)有找到合適的可大量應(yīng)用的途徑。

目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有專門針對(duì)使用建筑垃圾來(lái)制備CLSM的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種建筑垃圾可控低強(qiáng)材料，該建筑垃圾可控低強(qiáng)材料由包括以下原料經(jīng)攪拌制得：建筑垃圾再生細(xì)骨料和膠凝材料；所述膠凝材料包括水泥、粉煤灰和再生細(xì)粉；所述再生細(xì)粉由磚混建筑垃圾破碎而成，細(xì)度為25％～30％，45μm方孔篩篩余。