專利名稱：：摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，主要涉及對工業(yè)廢料的再利用，具體涉及一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱及其制備方法。
背景技術(shù)：
：建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是隨之產(chǎn)生的建筑垃圾也越來越多。據(jù)統(tǒng)計，2005年我國總的廢棄混凝土量(混凝土生產(chǎn)過程、建筑施工過程以及建筑拆除過程中的廢棄混凝土之和)將達(dá)12000萬噸以上。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的進(jìn)一步加快，廢棄混凝土的總量還將增多。如此巨量的廢棄混凝土，將會引發(fā)極大的環(huán)境問題、經(jīng)濟(jì)問題甚至社會問題。嚴(yán)重背離了我國經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。目前，國內(nèi)所用的外墻建筑類型有多種，其中磚混結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最為廣泛，歷史也比較悠久，但是由于保護(hù)環(huán)境及節(jié)約耕地的需要，國家已立法規(guī)定逐步淘汰并禁止使用粘土磚，因而磚混結(jié)構(gòu)即將淘汰?，F(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)等建筑施工速度慢，工期長，建筑工業(yè)化水平低。為適應(yīng)我國"建筑節(jié)能與綠色建筑"中提出的重點(diǎn)研究開發(fā)節(jié)能建材與綠色建材的政策，發(fā)明人致力研制在外墻掛柱中大量摻加建筑垃圾的應(yīng)用，經(jīng)檢索至今沒有相關(guān)的文獻(xiàn)報道。本發(fā)明的研究意義在于一方面建筑垃圾來源廣泛，廢物利用，摻入外墻掛柱中可以降低生產(chǎn)成本；另一方面建筑垃圾資源化再利用，不但可以解決建筑業(yè)發(fā)展而帶來的環(huán)保難題，建筑垃圾的循環(huán)再用，讓建筑垃圾變廢為寶，實(shí)現(xiàn)效益和環(huán)保的雙贏。因而以建筑垃圾配制外墻掛柱技術(shù)是一種迫切需要的具有節(jié)能利廢和降低產(chǎn)品成本等優(yōu)點(diǎn)的新型建筑垃圾外墻掛柱配制技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種可以用建筑垃圾為原料配制的環(huán)保型外墻掛柱，在利用廢棄資源，減少部分水泥、砂用量的同時，還能協(xié)同其它外墻掛柱配料發(fā)揮作用，提高外墻掛柱性能。為降低外墻掛柱生產(chǎn)的成本，解決建筑垃圾所帶來的環(huán)境污染問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，是在專用外墻掛柱生產(chǎn)的基礎(chǔ)上添加建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。具體來講，所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-190份，水泥60-100份，砂0-165份，減水劑0-1份，冷拔鋼絲1.5-12份，水21-50份。所述水泥優(yōu)選為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。所述建筑垃圾優(yōu)選為混凝土生產(chǎn)過程、建筑施工過程以及建筑拆除過程中的廢棄混凝土，粒徑優(yōu)選為5mm以下，O.15mm以上，粒徑分布較為均勻的碎粒。所述砂優(yōu)選為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂或人工砂。所述冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26咖2，抗拉強(qiáng)度約190kg/mn^，屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。本發(fā)明的第二個目的是提供一種環(huán)保型外墻掛柱的制備方法。本發(fā)明所提供的環(huán)保型外墻掛柱的制備方法，可包括以下步驟1)冷拔鋼絲綁扎四根冷拔鋼絲沿縱向平行布置(截面綁扎呈四邊形形狀)，在掛鉤處綁扎外接掛鉤增強(qiáng)筋。綁好后的冷拔鋼絲組放置于專用外墻掛柱成型模具中；2)按下述重量份數(shù)配比取料混合建筑垃圾25-190份，水泥60-100份，砂0_165份，減水劑0-1份，水21-50份，將上述原料攪拌混合均勻；3)成型混合后的均勻混合料澆入專用外墻掛柱成型模具中(冷拔鋼絲組已置其中)，振動成型4)養(yǎng)護(hù)澆注成型后柱坯覆蓋養(yǎng)護(hù)24小時后脫模，之后浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)至齡期。得到環(huán)保型外墻掛柱。本發(fā)明提供了一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。該材料是采用廢棄建筑垃圾替代傳統(tǒng)外墻掛柱中的全部或部分河砂，將其與水泥、砂、減水劑、水等按一定比例均勻混合澆注于固定好冷拔鋼絲的專用模具中，經(jīng)過振動成型得到的環(huán)保型外墻掛柱。實(shí)驗(yàn)證明，該材料中添加的建筑垃圾不僅可以提高外墻掛柱的吊掛力及強(qiáng)度，還可以消耗大量建筑垃圾，減少部分水泥、河砂用量，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。具體實(shí)施例方式本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，是在普通外墻掛柱生產(chǎn)的基礎(chǔ)上添加有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。該環(huán)保型外墻掛柱的原料包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-190份，水泥60-100份，砂0-165份，減水劑0-1份，冷拔鋼絲1.5-12份，水21-50份。其中所用水泥優(yōu)選為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。所用建筑垃圾為混凝土生產(chǎn)過程、建筑施工過程以及建筑拆除過程中的廢棄混凝土，粒徑優(yōu)選為5mm以下，O.15mm以上的碎粒，且選用的碎粒粒徑分布較為均勻(分布均勻是指大、小碎粒都要有)。所用砂優(yōu)選為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂或人工砂。所用冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26mm、抗拉強(qiáng)度約190kg/mm2，屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。所用減水劑可選用國標(biāo)規(guī)定的"高效減水劑"("高效減水劑"為行業(yè)規(guī)范產(chǎn)品名稱)，如UNF、SM高效減水劑。減水劑為商購。發(fā)明人在研究實(shí)踐中總結(jié)出從機(jī)理上講，1)一是建筑垃圾活性的影響建筑垃圾為建筑拆除后的混凝土經(jīng)機(jī)械破碎處理而成，由于混凝土的凝結(jié)硬化是一個非常緩慢的過程，即使經(jīng)過20年的時間，其水泥的水化還沒有完全結(jié)束，由測試得出建筑垃圾的活性指數(shù)為66%，也證明建筑垃圾本身具有一定的活性，當(dāng)循環(huán)再利用時，會利于水泥的進(jìn)一步水化，對強(qiáng)度的發(fā)展有利。2)建筑垃圾界面結(jié)合的影響摻有建筑垃圾的水泥基材料中，由于建筑垃圾的親水性強(qiáng)，能很快被水濕潤，建筑垃圾表面粗糙不平整會吸附新的水泥砂漿，即在建筑垃圾表面包裹著水泥砂漿，致使建筑垃圾與新的水泥砂漿之間彈性模量相差很4小，且接觸區(qū)的水化更加完全，界面結(jié)合得到加強(qiáng)。3)加工過程的影響由于建筑垃圾為建筑拆除后的混凝土經(jīng)機(jī)械破碎處理而成，在破碎過程中可以通過充分破碎來改善粒形和粒徑分布，也為建筑垃圾配制的水泥基材料強(qiáng)度發(fā)展提供了有利條件。因此，使用建筑垃圾不僅體現(xiàn)在廢物利用方面，還具有提升外墻掛柱品質(zhì)方面的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的制備及其性能檢測用下述方法制備建筑垃圾外墻掛柱，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲綁扎選取冷拔鋼絲(直徑2mm)1.5kg，綁扎并置于專用掛柱成型模具中；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)67.5kg，普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號，購自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)100kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為2.5)82.5kg，減水劑(UNF高效減水劑，河北久強(qiáng)建材有限公司產(chǎn))0.75kg，水39kg，將上述原料混合均勻成濕料；3)成型；將拌合濕料澆入專用掛柱成型模具中，振動成型；4)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)覆蓋養(yǎng)護(hù)24小時后脫模，浸水養(yǎng)護(hù)至28天；得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。按照《混凝土外墻掛柱》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-02-2008(表1)中的性能檢測方法對本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表2所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱不僅符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗壓強(qiáng)度達(dá)32.5MPa，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表1《混凝土外墻掛柱》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-02-2008中規(guī)定性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2按Q/CBMA-02-2008標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)施例1產(chǎn)品的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的制備及其性能檢測用下述方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲綁扎選取冷拔鋼絲(直徑3mm)3.4kg，綁扎并置于專用掛柱成型模具中；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)25kg，硫鋁酸鹽水泥(R-SAC42.5型號，購自唐山六九水泥有限公司)60kg，人工砂(細(xì)度模數(shù)為3.0)165kg，減水劑(SM高效減水劑，蘇州市興邦化學(xué)建材有限公司產(chǎn))lkg，水21kg，將上述原料混合均勻；3)成型；將拌合濕料澆入專用掛柱成型模具中，振動成型；4)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)覆蓋養(yǎng)護(hù)24小時后脫模，淋水養(yǎng)護(hù)至28天。得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。按照《混凝土外墻掛柱》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-02-2008(表1)中的性能檢測方法對本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表3所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗壓強(qiáng)度達(dá)28.lMPa，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表3按Q/CBMA-02-2008標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)施例2產(chǎn)品的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的制備及其性能檢測用下述方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲綁扎選取冷拔鋼絲(直徑6mm)12kg，綁扎并置于專用掛柱成型模具中；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)190kg，普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號，購自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)60kg，減水劑(UNF高效減水劑，河北久強(qiáng)建材有限公司產(chǎn))0.75kg，水23kg，將上述原料混合均勻；3)成型；將拌合濕料澆入專用掛柱成型模具中，振動成型；4)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)覆蓋養(yǎng)護(hù)24小時后脫模，自然養(yǎng)護(hù)至28天；得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱。按照《混凝土外墻掛柱》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-02-2008(表1)中的性能檢測方法對本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表4所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗壓強(qiáng)度達(dá)28.5MPa，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表4按Q/CBMA-02-2008標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)施例3產(chǎn)品的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例46、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的制備及其性能檢測按表5配比取料，用與實(shí)施例1-3相同的方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，按照《混凝土外墻掛柱》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-02-2008(表1)中的性能檢測方法對獲得的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表5所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗壓強(qiáng)度均大于25MPa，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表5實(shí)施例46的原料配比及產(chǎn)品檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上實(shí)施例顯示，本發(fā)明能夠利用廢棄建筑垃圾制備環(huán)保型外墻掛柱，不僅可以消耗大量建筑垃圾，還能減少水泥用量(減少10-20%)，部分或全部替代砂，其產(chǎn)品完全符合《混凝土外墻掛柱標(biāo)準(zhǔn)》，且在抗壓強(qiáng)度等性能指標(biāo)上大大高于標(biāo)準(zhǔn)要求，具有優(yōu)異的性能。另外本發(fā)明利用了廢棄資源，制備過程中也沒有新的污染產(chǎn)生，適應(yīng)環(huán)保理念，本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場前景廣闊。權(quán)利要求一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，是在專用外墻掛柱的基礎(chǔ)上添加有建筑垃圾制成的外墻掛柱。2.根據(jù)權(quán)利1所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的原料包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-190份，水泥60-100份，砂0-165份，減水劑0-1份，冷拔鋼絲1.5-12份，水21-50份。3.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述建筑垃圾優(yōu)選為混凝土生產(chǎn)過程、建筑施工過程以及建筑拆除過程中的廢棄混凝土經(jīng)破碎后的碎粒，粒徑優(yōu)選為5mm以下，O.15mm以上，粒徑分布較為均勻。4.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述水泥為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。5.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述砂為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.O，含泥量為0-2.0%自然砂或人工砂。6.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26mm2，抗拉強(qiáng)度約190kg/mm、屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。7.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，其特征在于所述減水劑為高效減水劑。8.—種制備權(quán)利要求1至7任一所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱的方法，包括以下步驟1)冷拔鋼絲綁扎四根冷拔鋼絲沿縱向平行布置，截面綁扎呈四邊形形狀，在掛鉤處綁扎外接掛鉤增強(qiáng)筋；綁好后的冷拔鋼絲組放置于專用外墻掛柱成型模具中；2)將上述原料攪拌混合均勻成濕料；3)成型將濕料澆入步驟1)準(zhǔn)備的專用外墻掛柱成型模具中，振動成型成柱坯4)養(yǎng)護(hù)柱坯覆蓋養(yǎng)護(hù)24小時后脫模，之后浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)至齡期；得到壞保型外墻掛柱。全文摘要本發(fā)明公開了一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱及其制備方法。所述環(huán)保型外墻掛柱是在專用外墻掛柱基礎(chǔ)上添加建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛柱，由建筑垃圾25-190份，水泥60-100份，砂0-165份，減水劑0-1份，冷拔鋼絲1.5-12份，水21-50份制成。實(shí)驗(yàn)證明，該外墻掛柱中添加的建筑垃圾不僅提高外墻掛柱的吊掛力及抗壓強(qiáng)度，還可以消耗大量建筑垃圾，減少部分水泥、砂用量，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場前景廣闊。文檔編號C04B18/16GK101787770SQ201010115170公開日2010年7月28日申請日期2010年2月26日優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日發(fā)明者吳雨紅,孫蓓,崔琪,李清海,翁端衡申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院