建筑废弃物回收再生混凝土关键技术研究.doc

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1、“建筑废弃物回收再生混凝土保温承重砌块关键技术研究”项目工作报告本项目组于2007年主持了国家863计划重点项目“再生混凝土和新型钢结构建筑材料关键技术与应用”的子课题之一“建筑废弃物回收再生混凝土关键技术研究”，现已完成全部研究工作，将工作情况汇报如下。1 项目背景在固体建筑废弃材料再生混凝土资源化综合利用方面，废弃混凝土的再利用开始于1976年欧洲以当时的西德、比利时和荷兰为主成立了“混凝土解体与再利用委员会”，随后日本也相继开始了对废弃混凝土再生利用的研究。1977年制订了再生骨料和再生混凝土使用规范，1991年制订了资源重新利用促进法，规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土

2、块、木材、金属等建筑废弃物，必须送往“再资源化设施”进行处理。东京都在1988年对于建筑废弃物的重新利用率就已达到了56%。美国再生利用的建筑废弃物约占70%，其余30%的建筑废弃物“填埋”（利用）在需要的地方。新加坡2006年98%的建筑废弃物都得到了处理，其中50%60%的建筑废弃物实现了循环利用。我国每年施工建设产生的建筑垃圾达1亿吨以上，绝大部分都未经任何处理，有的对方在露天，有的填埋在地势低洼的地方，造成环境污染和资源的浪费。再生混凝土用于民用房屋建筑的承重构件，再生混凝土需具备良好的力学性能、耐久性能与工作性能，再生混凝土梁柱及框架还需具有良好的抗震性能。目前，国内外再生混凝土应用

3、性能方面的研究开展得并不多，在我国还没有相关的技术标准。随着国家环保政策的不断深化实施，该技术的发展必将提速，本项目研究产生的新材料、新工艺和新技术具有自主知识产权，并会极大地促进技术发展。西南科技大学再生混凝土项目组于2007年主持了国家863计划重点项目“再生混凝土和新型钢结构建筑材料关键技术与应用”子课题“建筑废弃物回收再生混凝土关键技术研究”，并与绵阳市西蜀新型建材有限公司联合成立“建筑固体废弃物再生利用工程技术研究中心”，成功利用本技术开发了“KS-J建筑废弃物复合硅酸盐保温空心砌块”，并成功申请发明专利“建筑废弃物复合硅酸盐保温空心砌块及其制备方法”，专利号为ZL200910058

4、702.4。2 主要研究工作与研究成果关键技术研究包括建筑废弃物的分选、原材料配方设计以及提高再生混凝土性能的研究，为实现“建筑废弃物回收再生混凝土保温承重砌块”的产业化奠定基础。其主要内容与研究成果如下。2.1 原材料制备工艺（破碎、粒径、级配、强度、孔隙率、吸水性、热工性能）2.1.1 再生粗骨料的来源 随着建筑行业的迅猛发展和更新的加快，产生了越来越多的废弃混凝土，这些混凝土经过粉碎加工可以生产出再生粗骨料重新加以利用，变废为宝，再生混凝土按其来源主要包括：1.混凝土建筑物、道路及重大基础设施因达到使用年限或因老化被拆毁，产生废弃混凝土块，经回收、破碎、筛分及冲洗后可作为粗，细再生粗骨料

5、。研究表明：混凝土的凝结硬化是一个非常缓慢的过程，龄期28d的混凝土，水泥的水化程度只有60%左右，一些混凝土经过20a的时间凝结硬化还没有完全结束!因此，废混凝土加工后充当再生混凝土的集料是完全可行、有利的。2.商品混凝土工厂产生的废弃混凝土.每个搅拌站在生产过程中都或多或少的生产出废混凝土，同时清洗搅拌机及运输车辆时残留的新拌混凝土的数量约占混凝土生产量的2.2%。若充分利用这些废料，经济效益非常可观。3. 意外原因如地震、台风、洪水等造成建筑物破坏，而产生废弃混凝土块。特别是5.12特大地震后产生了大量的废弃混凝土。可以充分利用当地的废弃混凝土粉碎成再生粗骨料循环利用。试验用再生粗骨料来

6、源于第三类混凝土建筑物因地震被催毁，产生废弃混凝土块，经回收、破碎、筛分及冲洗后可作为粗，细再生骨料。被拆迁的混凝土由于粒径太大不能直接加以利用，必须经过回收、破碎、筛分及冲洗等生产过程。例如最大粒径为40mm的粗骨料生产工艺如图1： 图1 最大粒径为40mm的粗骨料生产工艺1、回收 混凝土的回收比较方便，且成本较低，一般在一些房屋建筑的拆迁、道路的重建等地方都可以找到大量的废弃混凝土，回收废弃混凝土的成本也很低，平常只需考虑运输成本，所以在回收废弃混凝土时先调查清楚周边那些地方有废弃混凝土，然后选择去较近的地方回收。回收后除去废弃混凝土中的其他杂质。2、破碎 废弃混凝土的破碎机械有很多种类型

7、，有颚式破碎机、立式复合破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、对辊式破碎机、圆锥破碎机等。这些破碎机有很多种型号，可根据实际需要调节破碎粗骨料的最大粒径。比较常用的是颚式破碎机（见右图2）。其工作原理是：电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动鄂上下运动，当动鄂上升时与动鄂间夹角变大，从而推动鄂板向固定鄂板接近，同时物料被压破或劈碎，达到破碎的目的；当动鄂下行时，肘板与动鄂间夹角变小，动鄂板在拉 杆、弹簧的作用下，离开固定鄂板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。随着电动机连续转动而破碎机动鄂作周期性的压碎和排泄物料，实现连续生产。 图2 试验用颚式破碎机3、 筛分 再生粗骨料经破碎后其级配可能不满足生

8、产规定的级配，应进行筛分后按生产需要的级配进行配合。另外粗骨料经过过筛，除去水泥和砂浆等细小颖粒，最后得到的即为高性能再生粗骨料。粗骨料的筛分可以用筛分机进行机械筛分，也可以采用人工筛分。这根据实际情况进行选用。4、 冲洗 再生粗骨料净破碎后粗骨料含泥量较高，还有大量的水泥和砂浆颗粒依附在其表面，通过冲洗可以去除这些杂质，使粗骨料的性能得到提高。2.1.2 再生骨料颗粒级配与最大粒径要求再生粗骨料的颗粒级配目前处于探索阶段，其级配主要是依据石子的颗粒级配进行分类，分为单粒级和连续粒级，再生粗骨料的级配通过筛分试验确定，一套标准的筛有孔径为2.50、5.00、10.0、16.0、25.0、31.

9、5、40、0、50.0、63.0、80。0、100（mm）共12个筛子，可按需要选用筛号进行筛分，然后计算每个筛号的分计筛余百分率和累计筛余百分率。再生粗骨料的颗粒级配范围按照碎石或卵石的颗粒级配范围。 本试验在研究再生粗粗骨料性能时，拟采取对最大粒径为20mm和40mm的连续粒级和单粒级分别进行对比检验，由于采用人工级配组合，试样在取量时各粒径的筛分应符合碎石和卵石的级配规定，见表1：表1 不同级配的取值表级配情况公称粒级mm累积筛余（按质量计），%筛孔尺寸（圆孔筛），mm2.505.010.016.020.025.031.540连续级配5201009555554010082.542.52.

10、5单粒级102010092.57.52040100905同时，骨料最大粒径对再生混凝土强度也有直接的影响，当粗骨料的粒径增大时，其总表面积减少，因此包裹它表面所需要的水泥浆数量相应减少，可节约水泥，所以在条件许可的情况下，再生粗骨料最大粒径应尽量用得大些。在普通混凝土中，骨料粒径大于40mm有可能造成混凝土强度下降，根据混凝土结构工程施工及验收规范GB502042002的规定，混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小间距的3/4；对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50mm；对于泵送混凝土，骨料的最大粒径与输送管内径之比，碎石不

11、宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5。石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便，所以，再生粗骨料也应满足施工过程中对骨料粒径的这些要求。2.1.3 再生骨料试验及数据分析采用颚式破碎机破碎后进行筛分，把粒径5mm的细颗粒除去，目前由于机械生产出来的再生粗骨料既不能满足连续级配也不符合单粒级要求。因此，本次试验通过人工级配研究再生粗骨料物理力学性能及设计三种不同最大粒径的再生混凝土，分别是520、531.5、540mm，然后测定不同最大粒径对再生混凝土强度有无直接或间接地影响。目前针对再生骨料尚无统一的试验规范，本试验主要以再生混凝土应用技术规程（DG/TJ 08-2018-2007）和建筑用卵石、碎

12、石（GB/T14685-2001）为依据研究再生骨料混凝土的以下性能指标：l 再生混凝土骨料不同级配的表观密度、堆积密度l 加外掺料后再生混凝土的坍落度情况l 不同级配再生粗骨料吸水情况l 再生骨料压碎指标值l 不同最大粒径的再生混凝土试块28d抗压强度l 再生混凝土电镜扫描及分析l 超细粉煤灰掺入比例根据前面所述试验材料和方案，进行不同级配下再生混凝土骨料性能的试验及再生混凝土强度的试验，试验情况及数据分析如下：表2 不同最大粒径再生粗骨料性能指标级 配表观密度(kg/m3)吸水率（%）含水率（%）堆积密度(kg/m3 )压碎指标(%)单粒级(1020)25206.191.5124514.8

13、单粒级(2040)25895.072.1127514.6连续粒级(520)24845.792.5122315.2连续粒级(540)25915.942.0128314.7普通碎石26702.190.5139210.1 表观密度和堆积密度石材的表观密度与其矿物组成和孔隙率有关，它能间接反映石材的致密程度和孔隙多少，在通常情况下，同种石材的表观密度愈大，其抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性愈好。天然石材按表观密度大小分为：轻质石材（表观密度1800kg/m3）；重质石材（表观密度1800kg/m3）。（1）无论是连续粒级还是单粒级的再生粗骨料，最大粒径无论是20mm还是40mm，其表观密度和堆积密度都

14、比碎石的要小（表2），降低了约5%10%。这是由于天然碎石结构坚硬致密，孔隙率低。而对再生粗骨料而言，其表面粗糙，棱角较多，并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(孔隙率大，吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹。图3 不同最大粒径下表观密度和堆积密度（2）连续粒级和单粒级其表观密度与最大粒径持同向变化（图3），即随着再生骨料粒径的增大而增大,由于等质量的再生粗骨料粒径越大，其表面积减少，表面砂浆的空隙率也降低。当最大粒径为20mm时，单粒级的表观密度比连续粒级相差不大（约大1.5%），而最大粒径为40mm时，连续粒级和单粒级则更接近一些。（3）堆

15、积密度（连续粒级和单粒级）都表现出随着最大粒径的增加而增大。对于连续粒级，540mm比520mm大4.9%左右，而单粒级2040mm比1020mm只大于2.4%左右。 吸水率与含水率图4 不同最大粒径下吸水率和含水率（1）再生粗骨料的含水率、吸水率远大于碎石。碎石的含水率一般不会超过0.5%，吸水率在2.19%左右，而再生粗骨料的含水率、吸水率是碎石的2.43倍。这主要是由于再生骨料表面的旧砂浆以及破碎等过程中出现的裂纹引起的。（2）再生粗骨料粒径小的含水率反而大。连续粒级中公称粒级为520mm的再生粗骨料含水率比540mm大12%左右，而单粒级公称粒级为1020mm的再生粗骨料含水率比204

16、0mm高6%左右。（3）相同最大粒径的再生粗骨料，单粒级比连续粒级的含水率高。当最大粒径都20mm时，单粒级和比连续粒级的再生粗骨料含水率大2%左右，相差不大，而最大粒径为40mm时，单粒级再生骨料的含水率比连续粒级高7.7%左右。 压碎指标值从上面的试验数据据结果看，本试验压碎指标均值为14.83%，而一般情况下，天然骨料的压碎指标为10.1%左右，所以再生粗骨料抵抗压碎的能力要比天然骨料小，主要是由于再生粗骨料包裹的砂浆以及其他外力（如破碎）破坏了骨料本身的结构造成的。图5 不同粒级再生粗骨料的压碎指标值2.1.4 再生骨料压碎指标与加载力关系石子的压碎指标值用于相对的衡量石子在逐渐增加的

17、荷载下抵抗压碎的能力。工程施工单位可采用压碎指标值进行质量控制。1. 主要仪器设备：压力试验机（量程600kN）、压碎值测定仪（见图6）、垫棒（10mm，长500mm）、天平（称量1kg，感量1g）、 方孔筛（孔径分别为2.36mm、9.50mm和19.0mm）。 图6压碎值测定仪2. 试验方法及步骤（1）将石料试样风干。筛除大于19.0mm及小于9.50mm的颗粒，并除去针片状颗粒。（2）称取11份试样，每份3000g（m1），精确至1g。（3）将试样分两层装入圆模，每装完一层试样后，在底盘下垫10mm垫棒，将筒按住，左右交替颠击地面各25次，平整模内试样表面，盖上压头。（4）将压碎值测定仪

18、放在压力机上，按1kN/s速度均匀地施加荷载从100KN至300kN，每次稳定5s后卸载。图7 再生骨料压碎后试样（5）取出试样，用2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，称出筛余质量（m2），精确至1g。图8 再生骨料压碎后的筛分（6）压碎指标值按下式计算，精确至0.1%。Qe=（m1-m2）/m1*100%式中：Qe压碎指标值（%）；m1试样的质量（g）；m2压碎试验后筛余的质量（g）。表3 再生骨料试样情况表压碎前骨料重量(kg)加载力(KN)压碎后剩余骨料重量(kg)压失百分率(%)31002.6212.6731202.641231402.5913.6731602.516.6731802.4

19、91732002.3820.6732202.323.3332402.252532602.226.6732802.2425.3333002.2425.33图9 再生骨料压碎指标与加载曲线图从图9可以看出，再生骨料压失的百分率与加载力有直接的关系，总体说来，再生骨料压失的质量分数随加载力的增大而增加。而在160KN和180KN时，再生骨料压失的百分率分别为16.67%和17.00%，基本相同。由于再生骨料中天然卵石的表面包括一部分旧的水泥砂浆，在骨料破碎、筛分及压碎的过程中，由于旧水泥砂浆的弹性模量及强度远小于天然骨料。因此，在加载过程中，加载力增大时达到旧水泥砂浆的破坏强度，造成包裹在原生骨料外

20、的旧水泥砂浆首先发生剥离，剥离后，再生骨料的压失百分率与加载力呈现正常的（即加载力与压失百分比成正比例）变化过程。通过该试验，我们可以对再生粗骨料的分级又增加一个新的评判标准，即在旧水泥砂浆剥离时所需加载力越大，则其等级较高，反之则较低，这种方法更直接地反映了再生骨料本身的强度。2.2 再生骨料混凝土配合比及抗压强度2.2.1 再生混凝土强度等级的合理范围再生混凝土的强度等级划分为6种，即RCl5、RC20、RC25、RC30、RC35和RC40。尽管高强度再生混凝土的配制在技术上是可行的，但是试验表明，该类混凝土的界面强度明显低于水泥石基体强度。破坏时很快从界面开始破坏，因此再生骨料不宜用于

21、配制高强度的再生混凝土。鉴于这一点，再生混凝土应用技术规程中规定再生混凝土的强度等级上限为RC40。各再生混凝土强度等级的合理范围见表4。表4 再生混凝土强度等级的合理范围类别名称混凝土强度等级的用途合理范围砌块用再生混凝土RC15主要用于围护结构或其他承重砌体RC20RC25RC30RC35RC40道路用再生混凝土RC30主要用于道路路面RC35RC40结构用再生混凝土RC15主要用于承重构件RC20RC25RC30RC35RC40 国内外许多学者对再生混凝土强度进行了大量的研究，Travakoli和soroushian强调影响再生混凝土强度的关键因素是再生骨料的强度、粒径分布和吸水率；Am

22、non Katz认为再生骨料的性能及其对混凝土的影响与轻骨料和轻骨料混凝土有着类似的规律，尤其是在强度和弹性模量方面，普遍的结论是利用再生粗骨料配制的混凝土与天然骨料混凝土相比，强度较低，弹性模量较小，徐变和收缩较大。为此，通过正交设计试验优先混凝土配合比的基础上，配制了不同最大粒径的再生混凝土试块150mm150mm150mm各3组，同时分别做1组将粉煤灰和额外用水量对再生混凝土进行改性，改善其界面过渡区性能，提高其力学性能及耐久性，以满足其工艺、环境要求并降低成本造价，使之向高强高性能化方向发展。该试验中粉煤灰用量取代了30%的水泥，额外用水量为再生混凝土单位体积用水量在普通混凝土的基础上

23、应增加额外用水量，考虑再生骨料表面包裹旧砂浆所增加的用水量，主要是为提高混凝土和易性而采取的措施，再生骨料混凝土立方体标准试块配制强度fcu,0=38.23MPa。2.2.2 再生混凝土坍落度试验表明：再生混凝土坍落度与包裹在天然粗骨料外的旧水泥砂浆以及粉煤灰的掺入有很大关系，当未考虑再生粗骨料的吸水特性时，其坍落度偏小，约为普通混凝土的2075；考虑再生粗骨料的吸水特性时，其坍落度与普通混凝土相近，原因是再生粗骨料吸水率较高，故未考虑其吸水特性时，在混凝土拌制过程中，再生粗骨料要吸收部分水分，使实际拌合水减少，故坍落度变小；而考虑了其吸水特性后，补充了拌合水，故使坍落度有所增加。再生混凝土中

24、加入粉煤灰，可以显著改善混凝土拌合物的和易性，减少用水量，提高混凝土强度并改善其耐久性能，收到很好的技术经济效果。邢振贤37指出粉煤灰取代水泥量30时再生混凝土强度最高。从图10可以看出，当再生混凝土采用基准配合比时，坍落度非常小，只有1cm左右。而加入粉煤灰后，再生混凝土的坍落度值增大为7cm，比采用基准配合比时增加了7倍，极大地提高了再生混凝土的和易性（见图11）。 图10 基准配比时再生混凝土坍落度 图11 加粉煤灰后再生混凝土坍落度2.2.3 不同最大粒径的再生混凝土抗压强度再生混凝土试块在适当养护条件下（温度20，相对湿度为95%）养护28d后，采用万能材料试验机（最大荷载1000K

25、N）测试块的强度，其结果见表5。表5 不同最大粒径及外掺料下的再生混凝土试块28d抗压强度粗骨料最大粒径（mm）水泥强度（MPa）砂率（%）每立方米用料量（kg）强度平均值（MPa）水水泥砂再生粗骨料额外用水量粉煤灰2032.533205539546111031.720553954611103923.8205377546111016219.431.532195513541115130.319551354111514022.8195359541115115417.54031185487536119230.618548753611924225.0185341536119214617.4（1）由表5

26、可知，全部采用再生粗骨料的再生混凝土强度在30.331.7MPa,比设计强度下降了17.120.7%，而文献总结出：再生骨料混凝土的抗压强度低于基体混凝土或相同配比的普通混凝上的抗压强度，降低范围为0%一30%，平均降低15%,再生混凝土抗压强度降低的主要原因是再生骨料与新旧水泥浆之间在一些区域结合较弱。（2）再生混凝土的强度与最大粒径没有明显的关系，同时加入粉煤灰和额外用水量，虽然改善了再生混凝土的工作性能，但却降低了再生混凝土的抗压强度，从表中我们可以看出，三种最大粒径下加入了额外用水量的再生混凝土的强度在22.825MPa之间，比不加的再生混凝土强度降低了18.324.9%，比设计强度下

27、降了34.640.4%。而加入粉煤灰后再生混凝土的强度在17.419.4MPa，比不加的再生混凝土强度降低了38.843.1%，比设计强度降低了49.354.5%，因此在配制再生混凝土时，需考虑对两者的优化。图12 不同情况下再生粗骨料的抗压强度2.3 承重墙用保温空心砌块块型设计及热工性能项目组申请发明专利的三排孔空心砌块，其规格为390mm220mm190mm,按照标准DB51/T5027-2002，材料的热传导系数和蓄热系数修正系数a为1.0。(1)-一层材料的平均导热系数，单位：W/mK。、-各个传热面积上材料的导热系数，单位：W/mK。、-各该层中按平行于热流划分的各个传热面积，单位

28、： m2。(2)=+,-材料层热阻，单位：m2K/W，、-各层材料的热阻，单位：m2K /W。(3)-传热系数，单位：W/(m2K)。(4)-材料的蓄热系数，单位：W/(m2K)。、-该层各个传热面积上材料的蓄热系数，单位：W/(m2K)。(5)，-材料的热惰性指标，、-各层材料的热惰性指标。图13 砌块示意图 表6 热传导系数和蓄热系数实体热传导系数（实际检测值）空气层热传导系数（DB51标准引用）实体的蓄热系数（实际检测值）空气层的蓄热系数（DB51标准引用）0.213W/mK0.18W/mK5.5 W/(m2K)0设面积为垂直热流方向划分，厚度为平行热流方向划分。砌块的结构及尺寸如图13

29、所示。砌块共分七层，现在分别计算每一层的热工指标。第一层:由公式(1)知， W/mK由公式(2)知， m2K/W由公式(4)知， W/(m2K)由公式(5)知， 第二层： W/mK m2K/W W/(m2K)第三层： W/mK m2K/W W/(m2K) 第四层： W/mK m2K/W W/(m2K) 第五层： W/mK m2K/W W/(m2K) 第六层： W/mK m2K/W W/(m2K) 第七层： W/mK m2K/W W/(m2K) 砌块汇总： W/mK m2K/W W/(m2K) W/(m2K) 将结果如表所表7所示： 表7 砌块的热工指标平均热传导系数(W/mK)厚度(m)热阻R

30、(m2K/W)平均蓄热系数S(W/(m2K)热惰性指标D传热系数K(W/(m2K)第一层0.2130.0350.164 5.50.902 第二层0.188 0.030.160 1.27 0.203 第三层0.2130.030.141 5.50.776 第四层0.188 0.030.160 1.27 0.203 第五层0.2130.030.141 5.50.776第六层0.188 0.030.160 1.27 0.203 第七层0.2130.0350.164 5.50.902 砌块汇总0.202 0.221.090 3.69 3.97 0.917 按照标准DB51/T5027-2002，热工指标

31、如表12所示意： 表8 砂浆的热工指标热传导系数W/mK厚度m热阻m2K /W蓄热系数W/(m2K)热惰性指标传热系数W/(m2K)0.93 （DB51）0.220.236611.37（DB51）2.6904.2272.5 承重墙用建筑废弃物保温空心砌块生产流程：承重墙用建筑废弃物保温空心砌块，其重量百分比例组成包括：建筑废弃物再生骨料30%-50%，超细粉煤灰25%-35%，硅酸盐水泥10%-20%，工业废料5%-15%，粘结剂1%-2%，建筑废弃物再生粉末和纤维5%左右，废秸秆5%-10%；其特征是：建筑废弃物再生骨料主要是从建筑废弃物中分选出的废弃混凝土、废弃砂灰和废弃砖瓦，经过预浸泡、

32、两次机械破碎、高温处理、筛分、水洗后制成的颗粒，颗粒粒径小于10mm。超细粉煤灰的平均粒径在2mm左右。硅酸盐水泥是强度等级大于或等于32.5的复合硅酸盐水泥。工业废料是工业排放物轻集料炉渣、碳灰等颗粒，颗粒粒径为2.5mm-20mm。粘结剂是制备建筑废弃物再生骨料清洗或水洗步骤中得到的粉尘和泥浆，烘干后经过研磨制成的再生粉，按再生粉：甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素为100：2-6的重量比例取量，再通过球磨机球磨加工成200左右目的粉末，制成混凝土粘结剂。再生粉末和纤维主要是建筑废弃物中分选出的塑料、木质材料、玻璃等部分，经过球磨机球磨加工成200-500目的粉末或纤维。废秸秆是由高粱、水稻、小

33、麦等废弃秸秆通过加工制成200-500目的粉末。建筑废弃物再生骨料是再生粗细骨料按6：4左右的比例配合。所述的再生细骨料粒径为0.15-2.5mm，再生粗骨料粒径小于10mm。承重墙用建筑废弃物保温空心砌块的生产工艺包括以下步骤：1）初次分选 通过人工分选将建筑废弃物中的废塑料、废钢筋、废木质材料等与废弃混凝土、废弃砂和废弃砖瓦分开，分别单独处理；2）清洗 将初次分选后的废弃混凝土、废弃砂和废弃砖瓦中的大量泥土清洗掉，然后在将该部分放在一个大的水池中进行预浸泡2个小时左右，泥土沉淀后重新利用；3）制备再生骨料 a)将预浸泡过的废弃混凝土、废弃砂和废弃砖瓦部分送入颚式破碎机中进行破碎，初次破碎后

34、的尺寸一般小于40mm；b)通过磁选把初次破碎后的混凝土骨料中未清理完的钢筋清选出来，通过风选把未清理完的纸、塑料、木屑、纺织品等清选出来；c)把通过磁选、风选的混凝土骨料再次送入颚式破碎机中进行破碎，得到再生骨料，其粒径小于10mm；d)将再生骨料送入高温蒸汽机中进行高温处理，以便尽量除去附在再生骨料上的水泥砂浆，降低再生骨料的吸水率；e)将高温处理后的再生骨料通过不同的筛分网进行筛分，水浸洗后制成粒径为0.16-5mm的再生细骨料和粒径小于10mm的再生粗骨料；4）制备其它原料 a)在制备建筑废弃物再生骨料步骤中得到的粉尘和泥浆，烘干后经过研磨制成再生粉，按再生粉：甲基纤维素或羟丙基甲基纤

35、维素为100：2-6的重量比例取量，再通过球磨机球磨加工成200左右的目的粉末，制成混凝土粘结剂；b)将建筑废弃物中分选出的塑料、木质材料、玻璃等部分，经过球磨机球磨加工成200-500目的粉末或纤维；c）将由高粱、水稻、小麦等废弃秸秆通过加工制成200-500目的粉末；d) 将工业排放物轻集料炉渣、碳灰制成颗粒粒径为2.5mm-10mm的工业废料；5）配料 按超细粉煤灰25%-35%，建筑废弃物再生骨料30%-50%，硅酸盐水泥10%-20%，工业废料5%-15%，粘结剂1%-2%，建筑废弃物再生粉末和纤维5%左右，废秸秆5%-10%的重量百分比例取各组分，其中再生骨料中粗细骨料的比例在6：

36、4左右；6）制备干性混凝土 因二次投料搅拌工艺拌合的混凝土具有较好的和易性，所以在该过程中采用二次投料搅拌工艺，将再生骨料、超细粉煤灰、建筑废弃物再生粉末或纤维、废秸秆以及工业废料送入强制式搅拌机中搅拌，拌合均匀制成集料混合物，再加入复合硅酸盐水泥，搅拌均匀制成混合物料，再加入粘结剂和适量的水，搅拌均匀即制得干性混凝土，其中硅酸盐水泥是等级大于或等于32.5的复合硅酸盐水泥；7）成型 将干性混凝土经皮带输送机送入产品成型机，用100吨压力震动加压成型为产品；8）养护 将产品静放一天后，再集中干湿养护14天，再自然养护自静放起满28天，即制得承重墙用建筑废弃物保温空心砌块产品。2.5 承重墙用砌

37、体的热工性能计算截取图13示砌体进行热工计算： 图13 砌体示意图为了计算的方便，现对上述砌体做如下处理，如图14所示意。 图 14 砌体面积组成简化简化示意图其中，砖面积为：1.47444m2，砂浆面积为0.18156m2，总面积为1.656m2。由公式(1)知：平均传热系数：W/mK由公式(2)知：平均热阻：m2K /W由公式(3)知：传热系数： W/(m2K)由公式(4)知：材料的平均蓄热系数： W/(m2K)由公式（5）知：材料的热惰性指标： 表9 砌体的热工指标砖热传导系数W/mK砂浆热传导系数W/mK平均热传导系数W/mK厚度m热阻m2K /W砖蓄热系数W/(m2K)砂浆的蓄热系数

38、W/(m2K)平均蓄热系数W/(m2K)热惰性指标传热系数W/(m2K)0.202 （DB51）0.930.282 0.220.780 3.69 （DB51）11.374.532 3.535 1.282 1. 项目主要技术内容研究成果是按建筑废弃物再生骨料2068%、建筑废弃物再生砂1040%、建筑废弃物再生粉末和纤维520%、硅酸盐水泥620%、工业废料或生活泡沫废料1058%、粘结剂12%的组成范围和重量百分比例，经过分选建筑废弃物、配料、制备干性混凝土、成型、养护等步骤制作而成。(1)生产工艺的确定包括废弃物清理收集、运输装卸、分选储存、初加工、深加工、废弃物资源化产品的使用、新一轮废弃

39、物的再利用等环节，本技术实现废弃物的反复循环利用，利用比较彻底，除钢筋部分全部得到有效利用。(2)原材料配方、比例确定配料：按建筑废弃物再生骨料2068%、建筑废弃物再生砂1040%、建筑废弃物再生粉末和纤维520%、硅酸盐水泥620%、工业废料或生活泡沫废料1058%、粘结剂12%的组成范围和重量百分比例取各组份。其中，工业废料是工业排放物轻集料矿石渣、胡渣或和粉煤灰颗粒，颗粒粒径为4.7520mm。(3)粘结剂的生产方式将建筑废弃物再生骨料的水洗步骤和再生砂的水浸洗步骤得到的粉尘和泥浆，烘干后制成再生粉，再按再生砂：聚乙醇颗粒或聚乙烯醇粉末为100：38的重量比例取量，经球磨机加工成目数1

40、801000的粉末，制成混凝土粘结剂。(4)产品结构的确定形状构造为分布有开口向下的矩形盲孔的直角六面体，矩形盲孔的数量为117个，外形尺寸规格为：长90390宽190240高100190mm。在排列空洞时尽量考虑传热断桥，加强结构性保温隔热性能，封底盲孔，孔洞率较好的是保持在3050%。矩形盲孔的数量较好的为7个，分3排平行间隔分布，外侧两排孔各为2个、中间一排孔位3个，中间一排孔与外侧两排孔错位排列，从而达到保温隔热的目的。2. 项目技术路线(这里主要是产品生产过程，不知道要不要)建筑废弃物复合硅酸盐保温空心砌块的生产步骤如下：(1)分选建筑废弃物：从建筑废弃物中分选出废弃砖瓦、废弃混凝土

41、和废弃砂灰部分，经机械破碎、筛分、水洗后制成颗粒，颗粒粒径为4.7520mm，制得建筑废弃物再生骨料；从制备所述建筑废弃物再生骨料的筛分步骤中筛余的颗粒粒径小于4.75mm的部分，再经机械破碎、筛分、水浸洗后制成的粒径为1.184.73mm颗粒，制得建筑废弃物再生砂；从建筑废弃物中分选出塑料、木质材料、纸、瓷砖或玻璃部分，经过球磨机球磨加工制成5001000目的粉末或纤维，制得建筑废弃物再生粉末和纤维；将废弃的聚苯乙烯泡沫塑料，加工制成的粒径5mm的颗粒，制得生活泡沫料；从制备所述建筑废弃物再生骨料的水洗步骤和制备所述建筑废弃物再生砂的水浸洗步骤得到的粉尘和泥浆，烘干后制成再生粉，再按再生粉：

42、聚乙烯醇颗粒或聚乙烯醇粉末为100：38的重量比例取量，经过球磨机球磨加工成1801000目的粉末，制得粘结剂。(2)配料：按建筑废弃物再生骨料2068%、建筑废弃物再生砂1040%、建筑废弃物再生粉末和纤维520%、硅酸盐水泥620%、工业废料或生活泡沫废料1058%、粘结剂12%的组成范围和重量百分比例取各组份。其中，工业废料是工业排放物轻集料矿石渣、胡渣或和粉煤灰颗粒，颗粒粒径为4.7520mm。(3)制备干性混凝土：将建筑废弃物再生骨料、建筑废弃物再生砂、建筑废弃物再生粉末和纤维、工业废料或生活泡沫废料、以及粘结剂送入强制式搅拌机，拌和均匀后，再加入硅酸盐水泥，搅拌均匀即制成混合物料，

43、再加入该混合物料重量的2030%的水，搅拌均匀即制得干性混凝土。(4)成型：将干性混凝土经皮带输送机送入产品成型机，用100吨压力震动加压成型为产品。养护：将产品静放824小时后，再集中干湿养护515天，再自然养护自静放起满28天，即制得KS-J建筑废弃物复合硅酸盐保温空心砌块产品。3. 项目创新点(1)原材料成分建筑废弃物再生骨料2068%、建筑废弃物再生砂1040%、建筑废弃物再生粉末和纤维520%、硅酸盐水泥620%、工业废料或生活泡沫废料1058%、粘结剂12%的组成范围和重量百分比例取各组份。(2)粘结剂将建筑废弃物再生骨料的水洗步骤和制备所述建筑废弃物再生砂的水浸洗步骤得到的粉尘和泥浆，烘干后制成再生粉，再按再生粉：聚乙烯醇颗粒或聚乙烯醇粉末为100：38的重量比例取量，经过球磨机球磨加工成1801000目的粉末，制成混凝土粘结剂。(3)产品的隔热保温指标经过计算，维护机构的热惰性指标为6.3253，传热系数为1.042W/(m2K)1.5W/(m2K)，满足国家夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准。(4)资源化回收建筑废弃物资源化回收各种建筑废弃物，解决了建筑垃圾对国家、集体、居民生活、生产及生态环境产生的严重影响。三、专利与论文在研究过程中，本项目组已发表论文篇，其中SCI、EI源期刊篇，申报并已被受理了项国家发明专利，它们是：(1)建筑废弃物复合硅酸盐保温空心砌块