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摘要：建筑垃圾制取再生微粉，將污染物轉(zhuǎn)變成可用物，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾環(huán)保安全利用產(chǎn)業(yè)化，具有解決建筑可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的潛力。簡(jiǎn)述了再生微粉的制備方法及組成成分，研究了再生微粉的基本力學(xué)性能及物理性能，并介紹了再生微粉制品的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：建筑垃圾；再生微粉；基本性能；應(yīng)用

0引言

目前，建筑垃圾通常會(huì)經(jīng)過(guò)破碎，以加工制備再生骨料，然而在破碎、篩分再生骨料等過(guò)程中地會(huì)產(chǎn)生約有1/10左右的微粒，這些粒徑小于0.16mm，如果漂浮于大氣中極易造成不同程度的大氣污染，我們將這些顆粒的聚合物稱作再生微粉。國(guó)內(nèi)再生微粉的原材料來(lái)源普遍，種類繁多；礦物質(zhì)成分與粉末成分的差異，導(dǎo)致粉末基本特征信息分散大，周期性弱。

1再生微粉的來(lái)源及制備

與粉煤灰、礦渣等礦物摻合料不同，再生微粉由于其組成的多樣性和復(fù)雜性，其組成也比較復(fù)雜。建筑垃圾再生微粉的主要有氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁等一些化學(xué)成分，在這些化學(xué)成分中一般氧化鈣的含量較高。但由磚塊生產(chǎn)的再生微粉中的二氧化硅含量較高，而在混凝土破碎產(chǎn)生的再生微粉中的含量則相反。這是因?yàn)樗嗟闹饕鲜鞘屹|(zhì)原料，氧化鈣可從混凝土微粉中獲得，二氧化硅和氧化鋁可從磚塊骨料中得到，也能夠由廢混凝土微粉中獲得一部分二氧化硅。因此，原料的種類對(duì)粉末化學(xué)成分的影響非常大。通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化或者是物理強(qiáng)化的方法，能夠?qū)⒃偕⒎坜D(zhuǎn)化為再生骨料的副產(chǎn)物儲(chǔ)存起來(lái)。增強(qiáng)水泥漿液的化學(xué)強(qiáng)化方法主要有聚合物乳液浸泡法、火山灰漿液浸泡法等，其中產(chǎn)生的再生微粉較少。物理法有顆粒成型、內(nèi)研磨等，再生微粉在引風(fēng)機(jī)的作用下隨氣流進(jìn)入集塵器收集。再生微粉的制備一般分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：第一步，使用大型破碎機(jī)將形狀較大的建筑垃圾塊進(jìn)行第一次粉碎，接著采用風(fēng)選、磁選的方法進(jìn)一步清除建筑垃圾中的鋼筋、塑料、木塊等不能利用的物質(zhì)；第二步，使用人工篩選方法，對(duì)建筑垃圾中的雜質(zhì)進(jìn)行第一次篩選和第二次分選，再通過(guò)專用的粉磨設(shè)備將建筑垃圾中的碎塊表面的廢泥分離出來(lái)；第三步，由二次破碎機(jī)進(jìn)行破碎，再通過(guò)篩分系統(tǒng)對(duì)不同粒徑的粗骨料進(jìn)行二次破碎；最后一步，用專用的粉磨設(shè)備將篩分后的碎塊粉碎。

2再生微粉的基本特性

2.1化學(xué)和礦物成分

幾種有代表性的粉體與P.O42.5級(jí)水泥和Ⅱ級(jí)粉煤灰主要化學(xué)成分的比較見(jiàn)表1。不同種類的微粉中，其化學(xué)成分的相應(yīng)含量不盡相同。將磚塊再生微粉、混凝土塊再生微粉和混合型再生微粉進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)不同的原料對(duì)微粉的化學(xué)組成有很大影響，再生微粉具有強(qiáng)大的潛在的活性，能夠當(dāng)作水泥基材的摻合料使用。

2.2物理特性

可再生微粉的表觀密度的值一般在2600kg/m3左右，但因?yàn)橹苽浞绞?、檢測(cè)手段和方法的不同，使得它的各項(xiàng)物理性能指標(biāo)存在較大不同。從根據(jù)一些研究學(xué)者的數(shù)據(jù)（表2）可知，制備方法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響很大。再生微粉的物理性能數(shù)據(jù)顯示了其具有高于水泥顆粒的比表面積、而且粉塵粒徑小有利于增強(qiáng)再生微粉活性，達(dá)到較好的填充效果，但缺點(diǎn)是使用過(guò)程中需要消耗大量的水分。

2.3再生微粉的活性

粉末狀物質(zhì)主要由水泥顆粒（沒(méi)有水化）、水泥塊石（已經(jīng)水化），集砂粒和燒制的粘土顆粒。活性主要取決于含水凝膠材料，以及燒結(jié)粘土磚中未成型或結(jié)晶質(zhì)量不好的雜質(zhì)。按照相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)活性指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，再生微粉的活性率應(yīng)該在在0.6~0.7之間，其他的性能指標(biāo)也能夠接近或達(dá)到國(guó)家規(guī)范規(guī)定的粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)。通常來(lái)講，再生微粉的活性也基本能達(dá)到作為活性摻合料使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，若是在配置過(guò)程中能夠進(jìn)行溫度控制，并且配合活化劑一同使用，還能夠獲得活性更高的再生微粉。

3再生微粉的應(yīng)用

3.1再生微粉物理性能的應(yīng)用

由于再生微粉的使用會(huì)對(duì)原有混凝土造成一定的影響，兩者混合后，其物理性能必然會(huì)發(fā)生變化，所以有相當(dāng)一部分學(xué)者對(duì)再生微粉進(jìn)行了深入的研究。試驗(yàn)再次結(jié)果說(shuō)明：在混凝土中加入再生微粉，對(duì)提高混凝土的早期抗裂性效果明顯?；炷恋牧芽p的第一次開裂的時(shí)間出現(xiàn)延遲，裂縫的寬度最大值與長(zhǎng)度的最大值都發(fā)生了明顯的縮小，側(cè)面再次證明了再生微粉能夠有效混凝土早期抗裂性。對(duì)再生微粉與膠砂混合后的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度進(jìn)行研究分析，再將微粉作為礦物摻合料參與配制，采用不同含量的膠砂取代水泥，從而研究再生微粉配制混凝土試件的力學(xué)性能，試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：混凝土試件中摻入再生微粉不僅改善了試件的凝聚成形時(shí)間，而且對(duì)試件的內(nèi)部成分和力學(xué)性能產(chǎn)生了有利影響。也有學(xué)者用再生微粉研究保溫型砂漿的性能，以及再生微粉的含量對(duì)不同絕熱砂漿取代率下抗壓能力、軟化程度、物理機(jī)械性能和熱導(dǎo)率的影響。還有學(xué)者將再生粉末加入混凝土中，對(duì)混凝土試件進(jìn)行力學(xué)性能研究，表明只要通過(guò)一定的方法對(duì)參入量調(diào)整配合比，混凝土便會(huì)具有良好的保塑性、粘聚性以及保水性。

3.2化學(xué)性能對(duì)再生微粉的應(yīng)用

對(duì)再生性微粉本身的研究，也有可能對(duì)其性能有一定的影響，當(dāng)它與原始微粉混合后，很有可能改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生有利的效果。再生砂漿的粒徑、密度和親水性系數(shù)均高于石灰?guī)r礦粉，滿足我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范對(duì)瀝青混合料礦粉的要求?；诖?，部分研究人員利用了這一狀況，進(jìn)行了研究，測(cè)定了試驗(yàn)配制的可再生水泥砂瀝青膠漿的塑性、軟化點(diǎn)、針入度和粘度等性能指標(biāo)，試驗(yàn)表明：針入度指數(shù)與溫度敏感性指數(shù)呈反比關(guān)系，但針入度相對(duì)較小，溫度敏感性線較高；微粉劑的加入，有利于提高瀝青膠漿等效軟化點(diǎn)；溫度的改變較大，瀝青粘度的變化不大，表明加入再生水泥砂漿的成分后，提高了瀝青膠漿的穩(wěn)定性；此外，遼寧建筑科學(xué)研究院相關(guān)的研究人員通過(guò)研究混凝土再生微粉，使用再生微粉以用不同的摻入量取代相應(yīng)的水泥成分，并分階段對(duì)不同試塊進(jìn)行試驗(yàn)，研究其力學(xué)性能，分析發(fā)現(xiàn)：再生微粉的含量越高，水泥的摻量越大，制備的混凝土再生微粉具的可用性和可靠性越好。另外，有學(xué)者研究了經(jīng)過(guò)廢棄的混凝土巨石塊與廢磚塊等混合加工成的再生砂，進(jìn)一步研究了其再生砂取代率和水膠比等因素對(duì)砂漿性能造成的影響。研究表明，再生砂取代率以及水膠比對(duì)再生砂漿抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有重要影響。

3.3關(guān)于再生微粉應(yīng)用的建議

（1）就目前的研究趨勢(shì)而言，仍然存在一些問(wèn)題，即在廢混凝材料和廢磚的早期收集過(guò)程中，并沒(méi)有檢查混凝土和磚塊的質(zhì)量，而是進(jìn)行了全面的回收，這可能會(huì)對(duì)研究產(chǎn)生某些影響。（2）關(guān)于再生微粉的儲(chǔ)存問(wèn)題，由于天氣原因，空氣中摻有水蒸氣或其他物質(zhì)，因此不能做到完全密封，而天氣原因會(huì)影響再生微粉的純度。（3）關(guān)于再生微粉的性能研究范圍偏小，現(xiàn)階段只是研究了微粉含量對(duì)再生產(chǎn)品機(jī)械性能的影響，缺乏其他性能方面的研究。（4）近年來(lái)再生混凝土試塊的加工成品相比于普通混凝土試塊重量較輕，如果將水泥、外加部分保溫材料和硅質(zhì)材料與再生微粉配置使用可以加工成具有保溫、隔熱功能的輕質(zhì)再生混凝土制品。

4結(jié)束語(yǔ)

基于目前再生微粉基本性能的研究，有必要對(duì)再生微粉代替部分水泥、摻和料等加工成新型混凝土、磚塊制品的應(yīng)用進(jìn)行研究，這一前景光闊，會(huì)成為之后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)課題；再生微粉的使用一番方面能改善了混凝土等制品的抗壓性能，增強(qiáng)了其早期抗劈裂性，而且能夠有效節(jié)約天然砂資源，減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染，并能充分利用能源。

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作者:李進(jìn)軍 單位:山西省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司