[发明专利]用于生产耐火混凝土砖的组分及耐火混凝土砖

说明书

一种用于生产耐火混凝土砖的组分，所述组分包含水泥基胶凝材料、再生细骨料和再生粗骨料，所述水泥基胶凝材料包括铝酸盐水泥，所述再生细骨料包含重量百分比为10‑50%的尺寸为600微米或以下的再生碎玻璃颗粒，所述混凝土砖因所述碎玻璃颗粒在高温下的熔化而表现出导热系数随温度升高而降低的性质。由所述组分生产的混凝土砖具有至少3小时的耐火时间、低于2000kg/m³的密度和至少7MPa的抗压强度。

技术领域

本发明涉及掺有再生物料的混凝土，更具体的来说是涉及包含有再生玻璃的耐火混凝土。

背景技术

混凝土是由骨料(如沙子和碎石)与胶凝材料(如水泥)结合在一起而形成的复合材料。通常来说，骨料是通过采挖矿石并将其破碎到所需尺寸而制成。但是，采挖会破坏当地环境，而且矿石场往往远离那些需要大量骨料的地方。

随着人们对过度开采天然骨料越来越多担忧，再生材料越来越多的被作为为骨料的新来源，以实现可持续性发展。建筑废料是现时一种主要的再生骨料来源，如再生混凝土骨料和再生红砖骨料；这些再生骨料可被用来生产混凝土产品，如低等级的混凝土和非承重混凝土砖。使用建筑废料生产绿色混凝土砖的做法已在不同的地区成功实施，并且越来越多地被人们接受。但是，现有绿色混凝土砖产品的耐火性能一般，尤其是那些强度相对较高的产品，这无疑限制了绿色混凝土砖在高耐火要求场合(例如四小时耐火性能)中的应用。随着人们对现代建筑尤其是高层建筑的耐火性能要求越来越高，业界亟需对建筑材料的耐火性能进行改进和提高。因现有包含再生废料的混凝土砖的耐火性能一般，有需要研发出一种包含有再生废料的耐火混凝土砖。

发明内容

为了解决上述现有绿色混凝土砖耐火性能一般的问题，本发明通过配方/组分/配比设计发明了一种绿色耐火混凝土砖。如下文所述，本发明的实现包括以下一系列过程：混凝土砖的实验室制备和表征(抗压强度、密度和耐火性能)、混凝土砖的工厂试生产以及混凝土砖的标准耐火试验。本发明通过掺入选定尺寸的废碎玻璃及选定的水泥并采用优化的混凝土配合比实现了绿色混凝土砖至少三小时的耐火性能；以某些配合比制成的绿色混凝土砖甚至可以达到四小时耐火。

具体地讲，本发明涉及生产绿色耐火混凝土砖的组分，该组分包含：含有铝酸盐水泥的水泥基胶凝材料、再生细骨料和再生粗骨料；其中，再生细骨料10-50％的重量是再生碎玻璃颗粒(≤600微米)。由于碎玻璃颗粒在足够高温度下会逐渐融化，采用上述组分生产出来的混凝土砖的导热系数会随着温度上升而下降。

附图说明

图1(a)至1(d)显示的是不同配比水泥浆体的体积随温度的变化情况。

图2(a)至2(d)显示的是不同配比水泥浆体的导热系数随温度的变化情况。

图3(a)至3(b)显示的是以100％再生骨料和100％再生碎玻璃为骨料制成的砂浆砖在耐火测试中的温升曲线。

图4(a)至4(b)显示的是以小于0.6mm和大于2.36mm的再生碎玻璃颗粒为骨料制成的砂浆砖在耐火测试中的温升曲线。

图5是以不同细骨料/粗骨料比例(F/C)制成的混凝土砖的照片。

图6显示的是以三条优化配合比制成的混凝土砖在耐火测试中的温升曲线。

图7显示的是采用优化配合比在工厂批量生产出的混凝土砖。

图8显示的是由在工厂生产出的混凝土砖砌成的墙体样本的背火面在标准耐火试验中的最大温升曲线和平均温升曲线。

具体实施方式