利用建筑弃土制备可控低强材料试验研究.pdf

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1、２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材循环利用利用建筑弃土制备可控低强材料试验研究*刘萌甄理李飞（北京节能减排关键技术协同创新中心，北京建筑大学，北京１０００４４）摘要：本文根据我国现阶段建筑弃土处置中存在的问题，提出用开挖弃土制备土基可控低强材料（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＬｏｗＳｔｒｅｎｇｔｈＭａｔｅｒｉａｌ，ＣＬＳＭ）以达到废弃物资源化的目的。研究表明，利用建筑弃土可以配制出符合流动连续性要求的土基ＣＬＳＭ拌合物，ＣＬＳＭ的强度随着土掺量的增加而降低。关键词：建筑弃土；可控低强材料；资源化；配制料。事实上，只要ＣＬＳＭ混合料能够达到工程的要

2、求１前言与目的，其所组成材料并不一定要符合相关规范或标可控性低强度材料（ＣＬＳＭ）是一种具有高流动准对各项组成材料的规定，废弃砖石、炉渣、铸砂等再［４，５］性，在自重作用下无需或少许振捣下，可自行填充，生粒料，皆可作为为ＣＬＳＭ的理想原料。鉴于近年形成自密实结构的替代传统回填材料的水泥基低强来我国建筑渣土产生量逐年递增，且大部分建筑渣土［１］度回填材料。ＣＬＳＭ在路面基础、回填的挡土墙、没有经过任何的处置，直接运往郊外或乡村，采取填埋［２］涵洞和地下管沟等工程中都得以成功的应用。传或露天堆放的方式进行处理，不仅消耗大量的垃圾清统开挖回填施工一般

3、利用原有开挖土壤或级配砂石运费、土地征用费等建设经费，也会在运输和堆放的过［６］料进行回填压实的方法进行施工，然而往往由于施程中产生粉尘，从而造成环境污染。工操作空间狭小，传统回填材料与结构物界面存在在此背景下，本文提出用建筑弃土制备土基死角，导致碾压夯实质量难以保证，常常诱发工程病ＣＬＳＭ。目的是研究制备土基ＣＬＳＭ的可行性，为［３］害。相较之下，这种流动性填充具有诸多优势，它ＣＬＳＭ用于公路、铁路、市政建设中的路基填料、管沟具有填充材料的自流平特性，易于混合和铺设，易于回填等的应用作探索性研究，以达到废弃物资源化流入难以到达的地方，同时由于

4、ＣＬＳＭ混合物在施工的目的。过程中无需压实，这避免了传统回填方式在施工过２原材料和试验方法程中进行铺设和压实所需的设备和人力，是一种更经济的回填方式。２．１原材料混凝土用砂和粉煤灰是在ＣＬＳＭ中最常用的细骨水泥为金隅Ｐ．Ｏ４２．５，主要性能见表１。粉煤灰５６２０１５年第１２期（总第１６５期）江西建材循环利用为Ⅱ级粉煤灰，细度４５μｍ筛余为１３．２％，需水量比模数为３．２。土来自于西安城市建设过程中产生的为１０２％，烧失量为５．６５％。砂为Ｉ区机制砂，细度弃土，其物理性能见表２。表１水泥的物理力学性能凝结时间（ｍｉｎ）抗压强度（Ｍｐａ）抗折强度（

5、Ｍｐａ）标准稠度细度（％）安定性用水量（％）（８０μｍ）初凝终凝３ｄ２８ｄ３ｄ２８ｄ２７．８２００３５０２．８合格２８．０５４．３４．０６．６表２土的物理性能性能指标液限（％）塑限（％）塑性指数（％）比重细粒含量（％）（＃２００）测试值２０３７１７２．７９８．１２．２试验方法固定其他组分不变，分别降低和增加水泥的用量，从可控低强材料（ＣＬＳＭ）的流动度参照《可控低强而得到Ｃ０．７５和Ｃ１．２５两个配合比。其余配合比分度材料（ＣＬＳＭ）流动连续性试验方法标准》（ＡＳＴＭ别是在Ｃ１的基础上，固定水泥的用量及粉煤灰与砂Ｄ６１０３－２００４）、单位重参

6、照《可控低强度材料和土三者的总质量不变，通过改变粉煤灰、砂和土三（ＣＬＳＭ）密度（单位重）、屈服性、水泥含量和空气含者之间的比例关系来研究ＣＬＳＭ。通过控制新拌量（重量分析）试验方法标准》（ＡＳＴＭＤ６０２３－ＣＬＳＭ的流动度在２２ｃｍ到２５ｃｍ之间的来确定用水２００７）、抗压强度参照《建筑砂浆基本性能试验方法量。例如配合比“１．８．１”表示粉煤灰：砂：土的质量标准》（ＪＧＪ／Ｔ７０－２００９）比为１∶８∶１。ＣＬＳＭ配合比及拌合物性能见表３。将原材料按配合比加入混凝土搅拌机搅拌均３结果与分析匀，然后加水搅拌５ｍｉｎ。按照ＡＳＴＭＤ６１０３－２

7、００４测定新拌浆体的流动度，同时按照ＡＳＴＭＤ６０２３－ＣＬＳＭ通过水泥的水化作用ＣＬＳＭ逐渐硬化并２００７测定新拌浆体的单位重。将新拌浆体成型为达到一定的强度。评价ＣＬＳＭ强度特性的指标很多，７０．７ｍｍ×７０．７ｍｍ×７０．７ｍｍ试块，用塑料薄膜覆盖目前研究较为深入的是的ＣＬＳＭ无侧限抗压强度。在试块上方，标准养护３天后脱模，并用塑料模将每无侧限抗压强度指标是表征ＣＬＳＭ强度的重要个脱模后的试块进行包裹做好标记，在２０℃相对湿指标，一般抗压强度在０．３５ＭＰａ～０．７０ＭＰａ的ＣＬＳＭ度１００％的环境中养护，测定ＣＬＳＭ的３天、７天、２８与

8、具有优良夯实性能土壤的抗压强度相当。硬化后天（注：部分配合比由于试验设备原因测试３５天强的ＣＬＳＭ材料２８ｄ无侧限抗压强度不得超过８．３ＭＰａ度值）的