建筑垃圾黏土砖的水热固化再利用.pdf

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1、第35卷第4期非金属矿Vo1．35NO．42012年7月Non．MetallicMineSJuly，2012建筑垃圾黏土砖的水热固化再利用孙光耀景镇子赵卫国徐鹏亮王至炯(同济大学材料科学与工程学院，上海201804)摘要利用水热固化技术通过添加消石灰，可将建筑垃圾黏土砖在低温(~200~C)下固化成抗折强度约为23MPa的建筑材料。实验结果表明，样品强度增加的主要原因是托勃莫来石晶相的生成，而托勃莫来石的量受蒸馏水添加量、Ca(OH)添加量、固化时间、固化温度等因素的影响。关键词水热固化黏土砖抗折强度托勃莫来石建

2、筑垃圾中图分类号：TU522．11；X799．1文献标识码：A文章编号：1000·8098(2012)04-0004-05UtilizationofWasteClayBrickbyHydrothermalSolidificationSunGuangyaoJingZhenziZhaoWeiguoXuPengliangWangZhijiong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TongjiUniversity,Shanghai201804)AbstractHydrother

3、malsolidificationofwasteclaybrickhasbeencarriedoutunderlowcuringtemperature．Experimentalresultsshowedthatwithadditionofslakedlimetheflexuralstrengthofthesolidifiedsamplereachedabout23MPa，andthes~engthdevelopmentofspecimenswasfoundtobemainlyduetotheformationof

4、tobermorite．Thedistilledwatercontent，Ca(OH)2content，curingtimeandcuringtemperatureseemedtoinfluencethetobermoriteformation．Keywordshydrothermalsolidificationclaybrickflexuralstrengthtobermoritewasteconstructionmaterials目前我国正处于房屋建筑的高峰时期，每年新建1实验部分建筑竣工面积大于各发达国家新

5、建建筑竣工面积的1．1原料建筑垃圾黏土砖，取自上海市嘉定区嘉总和[1】。我国建筑材料中70％是墙体材料，墙体材料实集团建筑工地，所需添加的消石灰(Ca(OH)：)，分析中近70％是实心黏土砖。拆旧房、建新房以及对既纯，国药集团生产。有建筑进行节能改造或二次装修都会产生大量建筑首先红砖经机械粗粉碎，然后用球磨机细磨，过垃圾，其中建筑垃圾黏土砖是一种常见建筑工业固体tO0目筛。用LS230型激光粒度仪分析其粒径分布，废弃物，它的堆积但占用了大量可用空间，而且在SRS3400型x射线荧光光谱分析仪(XRF)分析其化一定

6、程度上也污染了环境。目前建筑垃圾黏土砖的学成分，D／ma)(2550VB3+／Pc型x射线衍射仪(XRD)再生利用研究尚不多脚，故寻一种新的环境负荷小的分析其物相组成，EQUINOXX型傅里叶变换红外光回收利用技术具有非常重要的意义。谱仪(FT-IR)分析原料基团组成，结果分别见表1和水热条件下水的离子积是常温常压下的数千倍，图1～图3。故其反应速率会大幅提高。利用该特性，水热固化过表1废旧红砖样品的化学成分(XRF)／％程会使需要千百万年的堆积岩的成岩过程在短时再Na20MgOAI203SiO2K2OCaOTi

7、O2MnOFe2O3SrO现。水热合成温度低(~<200℃)，生产能耗大约仅为182】．9614．56943．922．12O．840．084．920．02烧成陶瓷材料的1／6【3】，因此非常适合处理建筑垃圾。该技术已经应用于黄土[4]、硅藻土[5】、海泡石]、偏高岭土[7多孔体、含钛高炉矿渣】、城市生活垃圾焚烧底灰[9以及无机废弃物[1“的固化合成再利用研究上。本实验旨在研究水热固化建筑垃圾黏土砖的可行陛，探讨其硬化机理，找到最佳固化条件。收稿日期：2012—04—23基金项目：国家自然科学基金项目(508720

8、96、51072138)。‘通讯作者，E．mail：zzjing@tongji．edu．cn。．d．孙光耀，景镇子，赵卫国，等建筑垃圾黏土砖的水热固化再利用馏水时，由于在压制过程中有水分渗出，对成型有影响使得强度下降较快。水热固化过程可以看成是一个溶解析出过程，水分有助于充分湿润并包裹原料颗粒，有利于原料颗粒的溶解析晶；但是过量时，则影响试样致密度和粒子的接触扩散，对强度