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[摘 要] 本研究是为了配合国家墙体材料改革政策，综合利用当地的可利用再生资源--废砖废瓦，辅以必要的粘结剂及减水剂等，研制替代粘土质原料而开发的新型墙体材料，具有节能环保、利废、高强、耐久等综合性能。
[关键词] 废砖块 水玻璃 工艺过程
0、概述
我国的墙体材料改革取得了显著的经济效益和社会效益，新型墙材所占比例已由1990年的4.32%上升为现在的70%左右。但与发达国家相比还存在相当大的差距，目前还有较多建筑使用粘土砖，因烧砖毁田、建筑占地等大量消耗土地资源，耕地面积逐年减少。因此，开发新型的节能、节地、利废、环保型墙体材料是当前墙体材料改革的主题。本研究是为了配合国家墙体材料改革政策，综合利用当地的可利用再生资源——废砖废瓦，研制替代粘土质原料而开发的新型墙体材料。该体系既包括作为建筑物主体结构的承重墙体材料，又包括作为框架建筑结构中填充部分的非承重轻质墙体材料，是传统实心粘土砖的理想替代产品。
1、试验原材料与试验方法
1.1废砖块
废砖块是城市建设中拆迁的房屋建筑垃圾,是生产量较大的固体废弃物之一，粉末状的废砖块具有一定的活性。一般说来，废砖块需要破碎加工才能达到使用的要求，通过粉磨等手段使废砖粉达到颗粒尺寸为80μm的试验要求。普通红砖是由粘土烧结而成。粘土是天然岩石经长期风化而成，其主要成分是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O），此外还含有石英砂、云母、碳酸钙、碳酸镁、铁质矿物、碱及一些有机杂质等，为多种矿物的混合体。粘土在烧结中发生一系列物理化学变化，重新化合形成一些合成矿物和易熔硅酸盐类新生物。其化学成分可以用偏高岭土和粘土比较，见表1-1、表1-2。
1.2水玻璃
水玻璃俗称泡化碱，是一种水溶性的硅酸盐，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，(如Na2O·nSiO2,K2O·nSiO2等)。水玻璃分子中SiO2与Na2O分子数比n称为水玻璃的模数，水玻璃的模数越大，胶体组分越多，其水溶液的粘结能力越大。当模数相同时，水玻璃溶液的密度越大，则浓度越稠，粘结能力越大。本试验采用模数为1.0固体水玻璃（Na2SiO3·5H2O）。为了保证新型墙体材料的成型和强度性能，在应用前对水玻璃进行加热融化。
1.3高效减水剂W1
W1高效减水剂是我国目前工程应用中的主要品种。它以煤焦油提取物工业萘为原料。具有成木较低，减水率较高，应用广泛。与其它外加剂复合性能好，对水泥适应性好等优点。
2、试验方法与工艺流程
2.1试验方法
本试验采用人工混合的方法对原料进行混合，废砖块使用球磨机进行粉磨。过80μm方孔筛，加入熔化后的水玻璃和少量减水剂进行混合后成型。抗压强度使用压力试验机，对于完成的新型墙体材料是否泛霜利用肉眼直接观察。
2.2工艺过程
制备建筑垃圾墙体材料的工艺过程主要包括对原材料的处理、成型、自然养护等工艺工程，其中拌料时加入的水分多少及自然养护条件下的周围环境对制品的性能影响起到重要作用。经研究可以确定在免蒸免烧的条件下采用建筑垃圾制造墙体材料的工艺过程如下：
（1）粉磨废砖块经过球磨机粉磨，然后用4900孔振动筛筛过。
（2）粘结剂的溶解将水玻璃与水溶液混合，放在高温电阻炉上加热到完全溶解。
（3）混合将砖粉和水玻璃按照一定的比例混合，然后加入适量的水和减水剂充分混合均匀。
（4）成型将混合好的物料压制成型。
（5）养护将成型过的试件放在空气中自然养护，一般空气湿度不能太大，否则会影响实验结果。
3、试验数据及结果分析
3.1试验配比与实测数据结果
废砖粉和水玻璃、减水剂是最基本的原料，取一定的比例进行实验。试验配比及结果如表3-1：
3.2试验结果的分析与讨论
（1）由试验数据表3-1可以直观的看出，随着水玻璃中硅酸钠的百分比的增加，制品强度随之增加，说明原料中的废砖粉、五水偏硅酸钠、减水剂、和水反应较好，能生成强度较高的复合酸盐矿物。但是制品的成型时间却受到水玻璃的很大影响，当超过12%时，有可能发生急凝现象。
（2）减水剂对制品强度的提高有较大的促进作用，由于需水量的减少，降低了多余水分蒸发后形成的空隙，制品更密实，抗压强度随之提高。过量的减水剂则对制品强度造成危害，本次试验证实，一般不能超过1%，否则会造成强度下降。
（3）实验中可以注意到一些坯体会泛霜，泛霜产生的原因是粘土原料中的可溶性盐类随砖内水分蒸发而沉积于砖的表面形成的白色粉状物。泛霜后的样品不仅美观度下降，还势必影响墙体的强度，根据国标GB5101—1998规定，不泛霜的制品为优等品。
综合比较C组试验的配比是四组试验中最优配比，C3和C4组分试验不仅强度高，而且不泛霜。实际生产中还可通过调节水玻璃和减水剂的掺量生产出系列的产品。
4、结论
（1）建筑垃圾制备墙体材料的工艺过程简单，主要包括对原材料的处理、成型、自然养护等，不需要进行蒸养及煅烧工艺。
（2）试验研究数据表明，利用废砖粉可以做出性能较好墙体材料。其配合比为：水玻璃中Na2SiO3含量10%~12%、减水剂1%、砖粉76.9%~80.6%。此种配方28d制品强度能达26Mpa以上，而且不泛霜。■
参 考 文 献
[1]陈福广,迈向21世纪的墙改之路[J]新型建筑材料.2001.(12):20～23
[2]吴自强.马保国等.新型墙体材料[M]武汉:武汉理工大学出版社.2002.6～8
[3]王连广,王德选.新型墙体材料的现状与展望[J]2001.17(3):190～192
[4]张金升.以黄河淤泥,煤研石,工业尾矿等废弃物制作新型墙体材料[J].山东建材.2002(6):40～41
[5]杨子江.建筑垃圾的再生利用研究[J]再生资源研究,2003(3):26～28
[6]陶有生,墙体材料与工业固体废弃物的利用[J]2001.(6):56～57
作者简介：张超，男，1981，讲师，现为洛阳理工学院教师，研究方向：无机非金属材料
[关键词] 废砖块 水玻璃 工艺过程
0、概述
我国的墙体材料改革取得了显著的经济效益和社会效益，新型墙材所占比例已由1990年的4.32%上升为现在的70%左右。但与发达国家相比还存在相当大的差距，目前还有较多建筑使用粘土砖，因烧砖毁田、建筑占地等大量消耗土地资源，耕地面积逐年减少。因此，开发新型的节能、节地、利废、环保型墙体材料是当前墙体材料改革的主题。本研究是为了配合国家墙体材料改革政策，综合利用当地的可利用再生资源——废砖废瓦，研制替代粘土质原料而开发的新型墙体材料。该体系既包括作为建筑物主体结构的承重墙体材料，又包括作为框架建筑结构中填充部分的非承重轻质墙体材料，是传统实心粘土砖的理想替代产品。
1、试验原材料与试验方法
1.1废砖块
废砖块是城市建设中拆迁的房屋建筑垃圾,是生产量较大的固体废弃物之一，粉末状的废砖块具有一定的活性。一般说来，废砖块需要破碎加工才能达到使用的要求，通过粉磨等手段使废砖粉达到颗粒尺寸为80μm的试验要求。普通红砖是由粘土烧结而成。粘土是天然岩石经长期风化而成，其主要成分是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O），此外还含有石英砂、云母、碳酸钙、碳酸镁、铁质矿物、碱及一些有机杂质等，为多种矿物的混合体。粘土在烧结中发生一系列物理化学变化，重新化合形成一些合成矿物和易熔硅酸盐类新生物。其化学成分可以用偏高岭土和粘土比较，见表1-1、表1-2。
1.2水玻璃
水玻璃俗称泡化碱，是一种水溶性的硅酸盐，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，(如Na2O·nSiO2,K2O·nSiO2等)。水玻璃分子中SiO2与Na2O分子数比n称为水玻璃的模数，水玻璃的模数越大，胶体组分越多，其水溶液的粘结能力越大。当模数相同时，水玻璃溶液的密度越大，则浓度越稠，粘结能力越大。本试验采用模数为1.0固体水玻璃（Na2SiO3·5H2O）。为了保证新型墙体材料的成型和强度性能，在应用前对水玻璃进行加热融化。
1.3高效减水剂W1
W1高效减水剂是我国目前工程应用中的主要品种。它以煤焦油提取物工业萘为原料。具有成木较低，减水率较高，应用广泛。与其它外加剂复合性能好，对水泥适应性好等优点。
2、试验方法与工艺流程
2.1试验方法
本试验采用人工混合的方法对原料进行混合，废砖块使用球磨机进行粉磨。过80μm方孔筛，加入熔化后的水玻璃和少量减水剂进行混合后成型。抗压强度使用压力试验机，对于完成的新型墙体材料是否泛霜利用肉眼直接观察。
2.2工艺过程
制备建筑垃圾墙体材料的工艺过程主要包括对原材料的处理、成型、自然养护等工艺工程，其中拌料时加入的水分多少及自然养护条件下的周围环境对制品的性能影响起到重要作用。经研究可以确定在免蒸免烧的条件下采用建筑垃圾制造墙体材料的工艺过程如下：
（1）粉磨废砖块经过球磨机粉磨，然后用4900孔振动筛筛过。
（2）粘结剂的溶解将水玻璃与水溶液混合，放在高温电阻炉上加热到完全溶解。
（3）混合将砖粉和水玻璃按照一定的比例混合，然后加入适量的水和减水剂充分混合均匀。
（4）成型将混合好的物料压制成型。
（5）养护将成型过的试件放在空气中自然养护，一般空气湿度不能太大，否则会影响实验结果。
3、试验数据及结果分析
3.1试验配比与实测数据结果
废砖粉和水玻璃、减水剂是最基本的原料，取一定的比例进行实验。试验配比及结果如表3-1：
3.2试验结果的分析与讨论
（1）由试验数据表3-1可以直观的看出，随着水玻璃中硅酸钠的百分比的增加，制品强度随之增加，说明原料中的废砖粉、五水偏硅酸钠、减水剂、和水反应较好，能生成强度较高的复合酸盐矿物。但是制品的成型时间却受到水玻璃的很大影响，当超过12%时，有可能发生急凝现象。
（2）减水剂对制品强度的提高有较大的促进作用，由于需水量的减少，降低了多余水分蒸发后形成的空隙，制品更密实，抗压强度随之提高。过量的减水剂则对制品强度造成危害，本次试验证实，一般不能超过1%，否则会造成强度下降。
（3）实验中可以注意到一些坯体会泛霜，泛霜产生的原因是粘土原料中的可溶性盐类随砖内水分蒸发而沉积于砖的表面形成的白色粉状物。泛霜后的样品不仅美观度下降，还势必影响墙体的强度，根据国标GB5101—1998规定，不泛霜的制品为优等品。
综合比较C组试验的配比是四组试验中最优配比，C3和C4组分试验不仅强度高，而且不泛霜。实际生产中还可通过调节水玻璃和减水剂的掺量生产出系列的产品。
4、结论
（1）建筑垃圾制备墙体材料的工艺过程简单，主要包括对原材料的处理、成型、自然养护等，不需要进行蒸养及煅烧工艺。
（2）试验研究数据表明，利用废砖粉可以做出性能较好墙体材料。其配合比为：水玻璃中Na2SiO3含量10%~12%、减水剂1%、砖粉76.9%~80.6%。此种配方28d制品强度能达26Mpa以上，而且不泛霜。■
参 考 文 献
[1]陈福广,迈向21世纪的墙改之路[J]新型建筑材料.2001.(12):20～23
[2]吴自强.马保国等.新型墙体材料[M]武汉:武汉理工大学出版社.2002.6～8
[3]王连广,王德选.新型墙体材料的现状与展望[J]2001.17(3):190～192
[4]张金升.以黄河淤泥,煤研石,工业尾矿等废弃物制作新型墙体材料[J].山东建材.2002(6):40～41
[5]杨子江.建筑垃圾的再生利用研究[J]再生资源研究,2003(3):26～28
[6]陶有生,墙体材料与工业固体废弃物的利用[J]2001.(6):56～57
作者简介：张超，男，1981，讲师，现为洛阳理工学院教师，研究方向：无机非金属材料