郑才林，艾 昊，徐 文，陈厚伟，陈 尚，廖邦友

(1. 安康市市政园林处 陕西安康 725000；2. 陕西省安康市中福工程有限公司 陕西安康 725000)

2020年，我国的城镇化率已达到63.89%[1]。随着我国城镇化进程的不断加快，大量废旧建筑物被拆除，产生了大量的固体废弃物。据统计，我国建筑固体废弃物在2017年的总量已经达到了3.26亿t，其中废黏土砖约占建筑固体废弃物总量的50%[2-3]，其利用率却不足5%，大量的建筑垃圾不经处置简单填埋，占用了土地，破坏了土壤，污染了大气和水源，带来了严重的环境负荷。建筑垃圾资源化利用是解决高能耗、高污染、高排放、低效益的重要措施，是节约土地资源的重要途经，是发展循环经济、建设环境友好型和资源节约型社会的重要举措，是贯彻落实科学发展观、实现可持续发展、保护环境的必然要求。因此，对于占建筑垃圾比重约50%的废弃黏土砖进行再生利用研究，不但可有效支撑建筑垃圾资源化处理，而且具有非常重要的环保意义和可持续发展意 义[4]。尤其是安康处于秦巴山区，土地资源非常稀缺，同时作为南水北调重要水源涵养地，环境保护尤为重要，因此，研究建筑垃圾再利用对于安康意义 重大。

国内外一些学者研究了黏土砖粉取代水泥对混凝土工作性能和力学性能的影响[5-8]，但对于生产应用具体配合比的研究较少。本文以正常的C30商品混凝土配比为参考，研究废黏土砖粉取代矿粉对混凝土性能的影响，从而作为商品混凝土生产商生产C30混凝土的配比参考，以适当降低混凝土成本。

1 试验原材料复试情况

水泥为安康尧柏江华水泥有限公司生产的P.042.5普通硅酸盐水泥，各项检验结果符合GB 175—2007规范要求，水泥合格，试验数据见表1；汉中汉钢新型建材有限公司生产的矿渣微粉，各项检验结果符合GB/T 18046—2017规范要求，检验数据见表2；安康高新鑫达升工贸有限责任公司生产的粉煤灰，各项检测结果符合GB/T 1596—2017规范要求，检验数据见表3；外加剂为安康市仨人行新型建材有限公司生产的SR—03型泵送剂，匀质性检测符合GB 807—2008规范要求，检验数据见表4；拌合用水为自来水。

表1 水泥复试结果表 Tab.1 Cement retest result table

表2 矿渣微粉检验结果表 Tab.2 Slag powder test result table

表3 粉煤灰检验结果表 Tab.3 Fly ash test result table

表4 混凝土外加剂匀质性检测结果表 Tab.4 Concrete admixture homogeneity test result table

为了深入分析商品混凝土的质量受原材料、配合比等方面的影响，利用上述原材料，设计试验强度为C30，塌落度(180±20)mm。按照周航[9]研究给出的混凝土原材料参考建议用量，调整了各种原材料的用量，进行了7组配合比试验，每种配合比制作2组试件，经标养(20±2)℃至7 d和28 d各实压1组，最终得出C30商品混凝土最优配合比及强度，见表5。本文主要研究废黏土砖粉替代矿粉，因此，配合比实验数据不再赘述。

表5 C30商品混凝土常规配合比及强度 Tab.5 Conventional mix ratio and strength of C30 commercial concrete

2 利用废黏土砖粉替代矿粉

有研究表明利用废弃黏土砖制备的砖粉具有良好的火山灰活性[10-11]；郑丽[12]研究了砖粉细度对混凝土强度的影响，细度增大，混凝土强度降低。因此，利用废弃黏土砖制备的砖粉替代矿粉作为辅助胶凝材料是可行的，但需控制砖粉细度。本次试验用球磨机进行制备，细度为0.045 mm，筛余量14.1%。

李红云[13]研究了影响再生黏土砖粉混凝土抗压强度的关键因素是水胶比，且显著性影响顺序为水胶比＞砂率＞砖粉细度＞砖粉取代率。本次实验固定水泥、粉煤灰、碎石、机制砂，通过调整砖粉掺量、水、外加剂等试验出机状态和强度情况。用A、B、C 3种不同掺量取代矿粉再生混凝土，试验配合比及强度见表6。

表6 不同掺量砖粉C30商品混凝土配合比及强度 Tab.6 Mix ratio and strength of C30 commercial concrete with different amounts of brick powder

由表6与表5对比可知，在砖粉和矿粉等量替换的情况下，砖粉再生混凝土强度略低于普通混凝土，但差值不大；随着掺量增加，混凝土强度降低；当砖粉掺量为60 kg、将外加剂增加至11.8 kg时，混凝土出机状态较好，对混凝土的流动性影响不显著；当砖粉掺量为80 kg时，出机状态为稍微泌水，30 min状态较好；当砖粉掺量为100 kg时，出机状态差，损失大，30 min后基本没有流动性；再生黏土砖粉混凝土7～28 d之间抗压强度比普通混凝土提升较高。

3 经济效益分析

3.1 生产成本核算

每立方米C30再生混凝土的生产成本约为382.11元，具体组成见表7。

表7 C30再生混凝土生产成本 Tab.7 Cost of C30 recycled concrete production

3.2 税前利润核算

按照年产量4×105m3·d-1，售价480元/m3，则销售收入19 200万元，实现税前利润3 915.68万元。

4 结 论

①黏土砖粉替代矿粉对混凝土的流动性产生一定影响，当砖粉取代率为15%时，对混凝土流动性影响不大；②黏土砖粉对混凝土早期强度影响不显著，对28 d强度有影响；③在其他材料不变的情况下，黏土砖粉替代矿粉作为辅助性胶凝材料适用，掺量为15%时对混凝土性能影响较小，商品混凝土生产厂家可以以此作为参考，以降低混凝土生产成本、实现建筑垃圾资源化利用；④年产量4×105m3·d-1的商品混凝土厂可增加税前利润1 300余万元。