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摘要：本文选择“再造骨料混凝土”之一的“废砖再造骨料轻集料混凝土”产品，通过实践、试验加以研究，过查询国家相关规范以及对比同类墙体材料产品的相关性能，发现再造骨料混凝土小型空心砌块产品使用性能优秀，具有质轻、保温性好，干燥收缩率低的优点。
关键词：再造骨料；混凝土小型空心砌块；废砖；使用性能；
中图分类号：TV331文献标识码： A
0引言
当前，中国建筑垃圾的数量已占城市垃圾总量的1/3以上，其中废旧砖块在建筑废材中占到了50%以上，数量巨大。不仅污染环境，而且处理代价大。另外，现代社会建设发展中，尤其在建筑工程中，加强“绿色工程材料”的开发和应用已成为一个新的方向。因此，如何重新利用废弃建筑垃圾成为了当前研究的热点。
在一系列 “绿色工程材料”的开发和应用中，再造后的城市固体垃圾（以下简称再造骨料），应用于非结构构件混凝土中，其表现出的特有的构件性质和产品性质，以及在工程中的应用性质，还鲜有系统的证明和分析，即再造骨料混凝土应用中的一个盲区。
为求实在研究“再造骨料混凝土”及其产品其固有的特性，及在建筑工程中的性能表现，选择其中之一的“废砖再造骨料轻集料混凝土”产品，通过实践、试验加以研究，通过查询国家相关规范以及对比同类墙体材料产品的相关性能，发现“废砖再造骨料混凝土小型空心砌块”产品符合规范GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]要求，是可以投入使用的轻集料混凝土小型空心砌块产品。产品使用性能优秀，具有质轻、保温性好，干燥收缩率低的优点。
1砌块性能试验
1.1 试样成型
实验试样的成型制备工作与“楼成新型墙体材料”有限公司合作，通过生产线标准化成型。原材料：普通硅酸盐水泥（42.5 Mpa）、再造砖块骨料（粒径0～10mm）和饮用水。试样相关参数：混凝土配合比：水泥：骨料=1:3.5，水灰比 0.42；成型参数：混凝土搅拌：90秒，加压振动：60秒；自然养护时间：28天（浇水）；试件尺寸：标准单排孔砌块，390x190x190(mm).
1.2 实验项目
据实验目的，本项目试验从：产品的强度、工程视密度、吸水率、干燥收缩、导热系数几个主要性能进行验证。砌块试验根据规范GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]、GB/T 4111-1997《混凝土小型空心砌块试验方法》[2]进行。
为保证试验严谨，试验前实测砌块试样尺寸，以供后续数据处理。为保证骨料符合轻集料混凝土骨料要求，根据GB/T17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》[3]对废砖再造骨料的进行骨料筛分析试验试验。
2砌块性能评价
2.1实验结果
废砖再造骨料混凝土小型砌块综合测定性能如下：
尺寸：390x190x190(mm)； 干密度：845kg/; 吸水率：9.3%（2h），14.7%（24h）
导热系数：0.2973w/（m•K）; 干燥收缩率：0.023%；砌块强度：7.5Mpa(平均)，单块强度最小值：6.2 Mpa
2.2规范比对
骨料性质满足规范规定。由于再造骨料是将废弃砖块进行破碎再造，故骨料材质本身具有烧结砖块的固有性质：孔洞多，视密度小，且具有一定强度。骨料颗粒级配可控制在生产常规的石屑粒径范围，细度模数为3.0，最大粒径小于10mm，堆积密度为1100kg/。根据试验结果，试验骨料满足GB/T17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》[3]对于轻集料混凝土的骨料的要求。
“废砖再造骨料混凝土小型空心砌块”产品符合规范规定。经试验，砌块24小时吸水率为14.6%，满足GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]6.4.1条吸水率不大于18%的要求。试验砌块的吸水率较之普通混凝土空心砌块吸水率偏高，这与理论估计结果一致，这与轻集料使用了废旧砖块，骨料孔隙较多有关。砌块干燥收缩率为0.023%，亦满足规范要求（不应大于0.065%）。因此，干燥收缩试验是符合规范要求的，较低的干燥收缩率对于减少墙体裂缝有利，详见下文。试验砌块的块体密度：845kg/，平均抗压强度7.5MPa，單块抗压强度最小值6.2MPa。比照规范中的三项指标，试验砌块抗压强度达到MU7.5。在建筑工程中，可满足一般分隔墙、填充墙的规范要求（5.0 Mpa）。
2.3同类墙体材料对比
废砖再造骨料混凝土小型砌块所表现出的墙体性质，在目前相应的常见墙体材料类别中，有其特有的优越性，其体现在3个方面：质轻、保温性好、干燥收缩率低。
2.3.1 质轻
试验砌块的视密度为845kg/m3，与同类型的墙体材料比较——普通混凝土小型空心砌块（1280 kg/m3）,粉煤灰混凝土小型空心砌块（1200 kg/m3），陶粒混凝土小型空心砌块（950 kg/m3） 有明显优势。
在保证墙体强度的前提下，产品的质量轻，将对工程带来很多有利之处：
1、墙体自重减轻，建筑物自重的减轻。作为非承重的墙体自重减轻将对房屋的结构、基础等带来有利的稳定因素，也将对房屋抵抗外因破坏能力得以提高。
2、减轻施工时操作的劳动强度，有利于墙体砌筑质量的控制。
2.3.2 保温性能好
导热系数试验结果为0.2973w/（m·K）。再造骨料混凝土其导热系数比传统的混凝土材料、普通烧结材料、炉渣混凝土要明显的小，可划分在泡沫混凝土、加气混凝土的范围。作为轻集料混凝土，其保温能力在混凝土中是突出的，优于大多数混凝土，这是产品砌块的一个优势，这是由于碎砖材料具有许多封闭细小孔隙和成型时留有的材料堆聚空隙导致，值得深入研究。
2.3.2 干燥收缩率低
经试验测定，砌块干燥收缩率为0.023%，较之常见砌体材料优势明显。
干燥收缩是砌体结构、尤其是结构交接处产生墙体开裂的一个重要原因，关系到砌块的使用性能。普通混凝土砌块的干燥收缩率在0.04%至0.07%之间，墙体材料中属中等，而再造骨料混凝土砌块仅为0.023%。
初步机理讨论：理论上，一般混凝土材料在干燥的过程中，易产生收缩，尤其是当水灰比较大时或是细粉材料较多时，收缩相应增大。而以烧结砖块为骨料的混凝土有其特有的饱水性能。
以往研究中发现，具有丰富细小微孔的烧结粘土材料，当材料为干燥状态时，材料大量吸收外部水分，直到材料达到饱水；当材料内部水分饱和后，材料不再吸水。而当外界干燥状态时，材料的饱和水即向外迁移。此时烧结粘土材料表现出其特有的性能：保水性，保水性随着外界的干燥程度大小而变化。即：外部越干燥，材料向外迁移的水分越多，干燥的速度越慢，迁移的周期越长。这也是粘土砖干燥收缩率很低的原因（0.01%）。
可以推想，在产品成型时，只要保证足够的混合料的成型用水量，当材料使用过程中由湿转干时，骨料将吸收外部水分给予补充，从而延缓了整体干燥收缩。
这是再造骨料，尤其是废弃烧结砖块骨料的特有性质，对墙体结构的稳定有极大的帮助。（注：仅为理论分析，有待试验支撑）
3结论
3.1 废砖再造骨料可以应用于混凝土墙体材料
3.2 再造骨料混凝土墙体材料特性优势明显——等强质轻，收缩率小
3.3 良好的社会效应——导热系数小，保温性能良好；废旧砖块的利用
致谢
感谢娄旻邦老师、孙飞飞老师的耐心指导，感谢同济大学材料学院以及“楼成新型墙体材料”有限公司对场地、仪器的支持帮助，感谢同济大学土木工程学院的经费资助。
参考文献
[1] GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》
[2] GB/T 4111-1997 《混凝土小型空心砌块试验方法》
[3] GB/T 17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》
[4] 肖建庄 混凝土导热系数试验与分析 《建筑材料学报》2010年2月
[5] 朱惠英 砖渣混凝土小型空心砌块性能试验研究 《建筑节能》2012年11期
[6] 郑勇 砖渣混凝土小型空心砌块应用研究 《砖瓦》1997年5期
[7] 陈伟、郭昌生 混凝土砖干燥收缩率探讨 《新型建筑材料》2006年10月
关键词：再造骨料；混凝土小型空心砌块；废砖；使用性能；
中图分类号：TV331文献标识码： A
0引言
当前，中国建筑垃圾的数量已占城市垃圾总量的1/3以上，其中废旧砖块在建筑废材中占到了50%以上，数量巨大。不仅污染环境，而且处理代价大。另外，现代社会建设发展中，尤其在建筑工程中，加强“绿色工程材料”的开发和应用已成为一个新的方向。因此，如何重新利用废弃建筑垃圾成为了当前研究的热点。
在一系列 “绿色工程材料”的开发和应用中，再造后的城市固体垃圾（以下简称再造骨料），应用于非结构构件混凝土中，其表现出的特有的构件性质和产品性质，以及在工程中的应用性质，还鲜有系统的证明和分析，即再造骨料混凝土应用中的一个盲区。
为求实在研究“再造骨料混凝土”及其产品其固有的特性，及在建筑工程中的性能表现，选择其中之一的“废砖再造骨料轻集料混凝土”产品，通过实践、试验加以研究，通过查询国家相关规范以及对比同类墙体材料产品的相关性能，发现“废砖再造骨料混凝土小型空心砌块”产品符合规范GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]要求，是可以投入使用的轻集料混凝土小型空心砌块产品。产品使用性能优秀，具有质轻、保温性好，干燥收缩率低的优点。
1砌块性能试验
1.1 试样成型
实验试样的成型制备工作与“楼成新型墙体材料”有限公司合作，通过生产线标准化成型。原材料：普通硅酸盐水泥（42.5 Mpa）、再造砖块骨料（粒径0～10mm）和饮用水。试样相关参数：混凝土配合比：水泥：骨料=1:3.5，水灰比 0.42；成型参数：混凝土搅拌：90秒，加压振动：60秒；自然养护时间：28天（浇水）；试件尺寸：标准单排孔砌块，390x190x190(mm).
1.2 实验项目
据实验目的，本项目试验从：产品的强度、工程视密度、吸水率、干燥收缩、导热系数几个主要性能进行验证。砌块试验根据规范GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]、GB/T 4111-1997《混凝土小型空心砌块试验方法》[2]进行。
为保证试验严谨，试验前实测砌块试样尺寸，以供后续数据处理。为保证骨料符合轻集料混凝土骨料要求，根据GB/T17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》[3]对废砖再造骨料的进行骨料筛分析试验试验。
2砌块性能评价
2.1实验结果
废砖再造骨料混凝土小型砌块综合测定性能如下：
尺寸：390x190x190(mm)； 干密度：845kg/; 吸水率：9.3%（2h），14.7%（24h）
导热系数：0.2973w/（m•K）; 干燥收缩率：0.023%；砌块强度：7.5Mpa(平均)，单块强度最小值：6.2 Mpa
2.2规范比对
骨料性质满足规范规定。由于再造骨料是将废弃砖块进行破碎再造，故骨料材质本身具有烧结砖块的固有性质：孔洞多，视密度小，且具有一定强度。骨料颗粒级配可控制在生产常规的石屑粒径范围，细度模数为3.0，最大粒径小于10mm，堆积密度为1100kg/。根据试验结果，试验骨料满足GB/T17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》[3]对于轻集料混凝土的骨料的要求。
“废砖再造骨料混凝土小型空心砌块”产品符合规范规定。经试验，砌块24小时吸水率为14.6%，满足GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》[1]6.4.1条吸水率不大于18%的要求。试验砌块的吸水率较之普通混凝土空心砌块吸水率偏高，这与理论估计结果一致，这与轻集料使用了废旧砖块，骨料孔隙较多有关。砌块干燥收缩率为0.023%，亦满足规范要求（不应大于0.065%）。因此，干燥收缩试验是符合规范要求的，较低的干燥收缩率对于减少墙体裂缝有利，详见下文。试验砌块的块体密度：845kg/，平均抗压强度7.5MPa，單块抗压强度最小值6.2MPa。比照规范中的三项指标，试验砌块抗压强度达到MU7.5。在建筑工程中，可满足一般分隔墙、填充墙的规范要求（5.0 Mpa）。
2.3同类墙体材料对比
废砖再造骨料混凝土小型砌块所表现出的墙体性质，在目前相应的常见墙体材料类别中，有其特有的优越性，其体现在3个方面：质轻、保温性好、干燥收缩率低。
2.3.1 质轻
试验砌块的视密度为845kg/m3，与同类型的墙体材料比较——普通混凝土小型空心砌块（1280 kg/m3）,粉煤灰混凝土小型空心砌块（1200 kg/m3），陶粒混凝土小型空心砌块（950 kg/m3） 有明显优势。
在保证墙体强度的前提下，产品的质量轻，将对工程带来很多有利之处：
1、墙体自重减轻，建筑物自重的减轻。作为非承重的墙体自重减轻将对房屋的结构、基础等带来有利的稳定因素，也将对房屋抵抗外因破坏能力得以提高。
2、减轻施工时操作的劳动强度，有利于墙体砌筑质量的控制。
2.3.2 保温性能好
导热系数试验结果为0.2973w/（m·K）。再造骨料混凝土其导热系数比传统的混凝土材料、普通烧结材料、炉渣混凝土要明显的小，可划分在泡沫混凝土、加气混凝土的范围。作为轻集料混凝土，其保温能力在混凝土中是突出的，优于大多数混凝土，这是产品砌块的一个优势，这是由于碎砖材料具有许多封闭细小孔隙和成型时留有的材料堆聚空隙导致，值得深入研究。
2.3.2 干燥收缩率低
经试验测定，砌块干燥收缩率为0.023%，较之常见砌体材料优势明显。
干燥收缩是砌体结构、尤其是结构交接处产生墙体开裂的一个重要原因，关系到砌块的使用性能。普通混凝土砌块的干燥收缩率在0.04%至0.07%之间，墙体材料中属中等，而再造骨料混凝土砌块仅为0.023%。
初步机理讨论：理论上，一般混凝土材料在干燥的过程中，易产生收缩，尤其是当水灰比较大时或是细粉材料较多时，收缩相应增大。而以烧结砖块为骨料的混凝土有其特有的饱水性能。
以往研究中发现，具有丰富细小微孔的烧结粘土材料，当材料为干燥状态时，材料大量吸收外部水分，直到材料达到饱水；当材料内部水分饱和后，材料不再吸水。而当外界干燥状态时，材料的饱和水即向外迁移。此时烧结粘土材料表现出其特有的性能：保水性，保水性随着外界的干燥程度大小而变化。即：外部越干燥，材料向外迁移的水分越多，干燥的速度越慢，迁移的周期越长。这也是粘土砖干燥收缩率很低的原因（0.01%）。
可以推想，在产品成型时，只要保证足够的混合料的成型用水量，当材料使用过程中由湿转干时，骨料将吸收外部水分给予补充，从而延缓了整体干燥收缩。
这是再造骨料，尤其是废弃烧结砖块骨料的特有性质，对墙体结构的稳定有极大的帮助。（注：仅为理论分析，有待试验支撑）
3结论
3.1 废砖再造骨料可以应用于混凝土墙体材料
3.2 再造骨料混凝土墙体材料特性优势明显——等强质轻，收缩率小
3.3 良好的社会效应——导热系数小，保温性能良好；废旧砖块的利用
致谢
感谢娄旻邦老师、孙飞飞老师的耐心指导，感谢同济大学材料学院以及“楼成新型墙体材料”有限公司对场地、仪器的支持帮助，感谢同济大学土木工程学院的经费资助。
参考文献
[1] GB/T 15229-2011《轻集料混凝土小型空心砌块》
[2] GB/T 4111-1997 《混凝土小型空心砌块试验方法》
[3] GB/T 17431.1-2010 《轻集料及其试验方法》
[4] 肖建庄 混凝土导热系数试验与分析 《建筑材料学报》2010年2月
[5] 朱惠英 砖渣混凝土小型空心砌块性能试验研究 《建筑节能》2012年11期
[6] 郑勇 砖渣混凝土小型空心砌块应用研究 《砖瓦》1997年5期
[7] 陈伟、郭昌生 混凝土砖干燥收缩率探讨 《新型建筑材料》2006年10月