[发明专利]一种建筑垃圾可控低强材料及其应用

说明书

本发明提供了一种建筑垃圾可控低强材料及应用。该建筑垃圾可控低强材料由包括以下原料搅拌制得：建筑垃圾再生细骨料和胶凝材料；所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰和再生细粉；所述再生细粉由砖混建筑垃圾破碎而成，细度模数为25％～30％，45μm方孔筛筛余。本发明使用含有特定细度模数的砖混建筑垃圾与粉煤灰和水泥的胶凝材料，与建筑垃圾再生细骨料以及水混合搅拌制备得到的建筑垃圾可控低强材料抗压强度适中，满足可控低强材料作为回填材料所需的强度，其自流平的特性可填充传统回填材料难以填充的狭小空间，施工中无需夯实即可使结构密实。

技术领域

本发明涉及建筑材料资源化技术领域，更具体地，涉及一种建筑垃圾可控低强材料及其应用。

背景技术

可控低强材料(Controlled low-strength material，CLSM)是一种具有高流动性，在自重作用下无需或少许振捣下，可自行填充，形成自密实结构的替代传统回填材料的水泥基低强度回填材料。美国混凝土协会(ACI116R)将CLSM定义为28d抗压强度不大于8.3MPa(1200psi)的材料。可控低强材料是一系列具有不同用途的低强度材料的总称，有可控密实填充材料(controlled density fill,CDF)、流动砂浆(flowable mortar，flowablefill)、流动填充材料(lean mix back-fill)、贫水泥回填材料等别称。

可控低强材料的显著特点是高流动性、自流平和低强度，具有原料来源广、制备工艺和设备简单、易于浇筑、多功能、坚固耐用、允许快速恢复交通、可开挖及挖掘成本低、提高施工人员安全、可全天候施工、可大量利用废弃资源等，可用于工程回填、结构填充、绝缘和隔离填充、路面基层、管道垫层、浸湿控制(水土保持)、孔洞填充、核设施、矿井填充和桥台等工程和构造中。制备CLSM的主要原料为水、水泥、粉煤灰、骨料等，相比一般混凝土材料，CLSM对于原材料的技术质量要求相对低得多，用量却要大得多。原则上讲，从技术、经济的角度出发，只要CLSM混合料能够达到工程的要求与目的，其组成材料并不一定要符合相关规范或标准的规定，各种骨料、工业附产品及废弃资源均可用来制备CLSM。

Amnon Katz和Konstantin Kovler研究了水泥窑灰、沥青混凝土的尾砂、粉煤灰、炉底灰和采石场尾砂这五种工业副产物对可控低强度材料(CLSM)性能的影响。其中发现水泥窑灰具有较强的胶结能力，可以在早期增大拌合物的稠度，有利于降低拌合物的泌水性。M.A.Gabr和John J.Bowders采用矿山酸性排渣矿泥和粉煤灰制备CLSM。矿山酸性排渣矿泥取自沉降池，是地下矿井水通过沉降池用消石灰Ca(OH)₂处理后得到的。这种石灰基工业废弃物，与粉煤灰混合后，表现出与水泥相似的自硬化特性。水库污泥的主要组成成分是蒙脱石粘土，当与水混合时会引起一定程度的有害膨胀。Wen-Yih Kuou等对水库污泥进行了有机改性，用改性后的水库污泥代替可控低强度材料中的细骨料。

我国现阶段拆除产生的建筑大多是砖混结构或砖木结构，建筑垃圾中含有大量的废弃砖瓦、黏土等材料，废混凝土块、砂浆块相对较少。废砖瓦骨料在破碎过程中会产生大量的微细材料。但是，现今我国建筑垃圾资源化利用主要通过生产再生骨料，制备再生砖、再生混凝土、再生砂浆、再生砌块等再生产品以及用作公路、道路的基层和底基层材料，对于含泥量高、比表面积大、需水量大、容易导致再生混凝土和砂浆等再生制品强度低、干缩变形大、耐久性能不良的建筑垃圾再生微细颗粒材料，除用来制备非烧结实心砖外，一直没有找到合适的可大量应用的途径。

目前国内外还没有专门针对使用建筑垃圾来制备CLSM的相关报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种建筑垃圾可控低强材料，该建筑垃圾可控低强材料由包括以下原料经搅拌制得：建筑垃圾再生细骨料和胶凝材料；所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰和再生细粉；所述再生细粉由砖混建筑垃圾破碎而成，细度为25％～30％，45μm方孔筛筛余。