(1.運城職業(yè)技術學院，山西 運城 044000；2.太原理工大學，山西 太原 030001)

引言

隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，各類建筑物在不斷增加，對砌筑砂漿的需求量也越來越大。而水泥作為砌筑砂漿中必不可少的組分，其市場需求量正逐步提升。水泥的生產(chǎn)也將面臨自然資源的匱乏。而各類工程的改建產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，這些垃圾的堆放占用了大量的土地。

在建筑廢棄物的利用方面，國內(nèi)許多學者已有不少的研究。歐陽志[1]利用建筑廢棄物中回收的再生骨料，制備出強度為C30的再生骨料混凝土，并對其強度等性能進行測定，得出了再生骨料在混凝土中的最佳摻比；劉佳等[2]從建筑廢棄物再生骨料的相關政策、應用現(xiàn)狀及綠色評價等方面對再生骨料制品進行了評價，并建立了相應的體系。

多數(shù)研究著眼于建筑廢棄物中回收的再生骨料應用，而針對其應用過程中產(chǎn)生的建筑廢棄物細粉、細磚粉并未進行深入探究。應用細粉和磚粉作為砌筑砂漿中水泥的替代物，生產(chǎn)再生砌筑砂漿，可以很好地緩解自然資源不足的問題，為相關企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

本文將著眼于砌筑砂漿中水泥成分的替代進行研究，以不同的建筑廢棄物細粉和細磚粉替代比例，拌制再生砌筑砂漿，并分析其對再生砌筑砂漿稠度值、表觀密度以及保水性的影響，為相關的建筑施工提供一定的借鑒和參考。

1 再生砌筑砂漿原材料

1.1 水泥

采用P·O 42.5水泥，對該水泥中的化學成分進行分析，結果見表1。對該水泥的各項力學指標進行檢測，均滿足要求。

表1 水泥化學成分

1.2 粉煤灰

粉煤灰是煤粉燃燒后得到的粉末或者顆粒狀產(chǎn)物。在再生砌筑砂漿中加入適量的粉煤灰，可以增強其抗裂性能，促進其強度的發(fā)展，并能增強其流動性。此外，粉煤灰能夠顯著降低再生砂漿凝結硬化過程中產(chǎn)生的熱量。此試驗優(yōu)選I級F類高性能粉煤灰，其密度為2 162 kg/m3，細度為45 μm方孔篩篩余量6.93%，燒失量為0.74%，需水量比為93.82%，化學成分見表2。

表2 粉煤灰化學成分

1.3 細骨料

試驗用細骨料優(yōu)先選用品質(zhì)優(yōu)良的河砂，使用前將其通過篩孔直徑為4.75 mm的篩子，其級配以及其他性能經(jīng)測定均滿足使用要求。

1.4 建筑廢棄物細粉和細磚粉

建筑廢棄物細粉是指將建筑廢棄物通過人工分揀，然后對分揀后的建筑廢棄物進行破碎、碾壓、磨細以及篩分，最終形成直徑≯75 μm的粉狀顆粒。其松散堆積密度通常不大，如采取機械設備進行振動，細粉會變得較為密實，其堆積密度也會略微增大。建筑廢棄物細粉的吸水率較大，其標準稠度用水量相較于水泥處于較高水平。建筑廢棄物細粉的主要組有水泥顆粒(已水化和未水化的均存在)、石粉顆粒以及砂粉顆粒等。

細磚粉是指將建筑廢棄物中的磚瓦通過人工分揀、破碎、碾壓、磨細以及篩分，最終形成直徑≯75 μm的粉狀顆粒。一般來說，細磚粉也屬于建筑廢棄物細粉，但考慮到黏土燒結普通磚固體顆粒的活性相對比較高，因此將其作為獨立的細粉來研究。細磚粉活性較高，經(jīng)測試，其比表面積較大，顆粒表面性狀較為粗糙，吸水率也比較大。

此次試驗所用的建筑廢棄物細粉和細磚粉均由江蘇省某再生資源有限公司生產(chǎn)。

2 再生砌筑砂漿配合比設計

此次試驗所用建筑廢棄物細粉和細磚粉的固體顆粒粒徑均≯75 μm，經(jīng)測定，其活性物質(zhì)含量較高?？紤]到利用建筑廢棄物細粉和細磚粉按一定的比例代替水泥加入砌筑砂漿中形成再生砌筑砂漿，在確保再生砌筑砂漿各方面性能滿足要求的前提下，既能夠減少水泥用量，降低成本，保護資源，還可以充分利用建筑廢棄物。

2.1 基準配合比選定

一般砌筑砂漿的稠度范圍為75～85 mm，通過控制用水量確定基準配合比，見表3(以生產(chǎn)1 m3砂漿為基準)。其中用水量根據(jù)配制砌筑砂漿稠度進行靈活調(diào)整，在此基礎上以建筑廢棄物細粉和細磚粉部分替代水泥。

表3 各強度等級再生砂漿基準配合比 kg

2.2 替換水泥后的配合比

保持其他原材料(砂子和粉煤灰)用量不變，分別用建筑廢棄物細粉和細磚粉對水泥進行部分替代，其中建筑廢棄物細粉和細磚粉的替代各為9組，替代率為0～20%，以2.5%為步長。

3 再生砌筑砂漿性能檢測及分析

3.1 檢測方法

稠度試驗：試驗開始前，取潤滑油對滑桿進行預濕，將其表面多余的潤滑油吸干，保證其縱向無過大摩擦力；清理好試錐、容器，并將再生砌筑砂漿裝入其中，為保證裝料均勻，使用搗棒對其進行插搗并敲擊容器；將其置于底座并且移動滑桿。將再生砌筑砂漿上表面與試錐接觸；清零后打開制動螺釘并計時，待到10 s時關閉制動螺釘并讀取下沉深度，即為稠度值。

表觀密度：按照砂漿表觀密度測算公式進行測定并計算。

保水率：按照砂漿保水率測算公式進行測定并計算。

3.2 結果分析

3.2.1 再生砌筑砂漿的用水量

總體上來看，摻加建筑廢棄物細粉和細磚粉均使得再生砌筑砂漿的用水量增加。其原因分析如下：建筑廢棄物細粉和細磚粉均有著孔隙率高、表面棱角多且粗糙、吸水率大及活性成分含量較高的特征。由此導致了水(包括吸附水和表層水)的需求量較大。為保證再生砌筑砂漿稠度滿足要求，只能增加其用水量。由此可知：建筑廢棄物細粉和細磚粉的吸水率相較于水泥要高，隨著其替代水泥的比例升高，再生砌筑砂漿的拌合用水量也會顯著提升。

3.2.2 再生砌筑砂漿的表觀密度

建筑廢棄物細粉和細磚粉的摻加對再生砌筑砂漿的表觀密度影響非常小。其原因分析如下：水泥、建筑廢棄物細粉及細磚粉此3種原材料的物理性質(zhì)非常類似，無論是以建筑廢棄物細粉和細磚粉替代水泥，或者不同的替代比例都不會一定程度地影響再生砌筑砂漿的表觀密度，其上下浮動范圍≯8 kg/m3，這樣的影響基本上可忽略。

3.2.3 再生砌筑砂漿的保水性

建筑廢棄物細粉和細磚粉的摻加均對再生砌筑砂漿的保水性有著一定的改善。隨著建筑廢棄物細粉和細磚粉替代率的提高，再生砌筑砂漿的保水率先升后降，其峰值處于替代率約為17.5%時，此時再生砌筑砂漿的保水性最好。分析其原因為：水泥、建筑廢棄物細粉及細磚粉3種原材料之間可以形成連續(xù)級配，從而改善再生砌筑砂漿的內(nèi)部空隙結構，使其更加合理。

4 結論

4.1 建筑廢棄物細粉和細磚粉的吸水率相較于水泥要高，隨著其替代水泥比例的提高，再生砌筑砂漿的拌合用水量也會顯著提升。

4.2 建筑廢棄物細粉和細磚粉的摻加對再生砌筑砂漿的表觀密度影響非常小，其上下浮動范圍≯8 kg/m3，可忽略。

4.3 建筑廢棄物細粉和細磚粉的摻加都能對再生砌筑砂漿保水率有一定的改善，其最佳替代率約為17.5%。