一種使用建筑垃圾再生骨料生產的清水混凝土的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種建筑物拆除后垃圾資源化利用，特別涉及建筑物或構筑物拆除后垃圾經破碎、篩分生產的再生骨料生產的清水混凝土。該清水混凝土每立方米原料重量配比為水泥234kg、水175kg、砂672kg、石1240kg、粉煤灰78kg、礦粉78kg、外加劑8.4kg；其中砂中天然砂與再生細骨料比例為5：5；石中卵石與再生粗骨料比例為7：3。
【專利說明】一種使用建筑垃圾再生骨料生產的清水混凝土
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種建筑物拆除后垃圾資源化利用，特別涉及建筑物或構筑物拆除后垃圾經破碎、篩分生產的再生骨料生產的清水混凝土。
【【背景技術】】
[0002]清水混凝土是名副其實的綠色混凝土:混凝土結構不需要裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產品；有利于環保:清水混凝土結構一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環境；
[0003]消除了諸多質量通病:清水裝飾混凝土避免了抹灰開裂、空鼓甚至脫落的質量隱患，減輕了結構施工的漏漿、樓板裂縫等質量通病；促使工程建設的質量管理進一步提升:清水混凝土的施工，不可能有剔鑿修補的空間，每一道工序都至關重要，迫使施工單位加強施工過程的控制，使結構施工的質量管理工作得到全面提升；降低工程總造價:清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力，勢必會延長工期，但因其最終不用抹灰、吊頂、裝飾面層，從而減少了維保費用，最終降低了工程總造價。
[0004]在我國，清水混凝土的運用技術目前還處在發展階段，是屬于新興的施工工藝。進行清水混凝土的澆筑技術中，60%是取決于清水混凝土的質量，其余40%取決于后期的透明保護噴涂施工，故而，在這一階段，清水混凝土的施工技術要點對于我國的建筑施工是一種極大的挑戰。它主要有三大技術要點:①混凝土配比設計要與原材料的質量控制成正比；②清水混凝土在進行攪拌時，要保證工作性與粘聚性；③原材料產地必須要統一，以免造成不同廠家的混凝土最終質量的下降。
[0005]隨著有清水混凝土外觀效果要求的混凝土結構工程的逐漸增多，必將推動清水混凝土施工技術和工藝的快速發展，2009年3月4日住房和城鄉建設部發布了清水混凝土應用技術規程，至此，清水混凝土施工終于有了可參考的行業標準，今后通過我們不斷地施工探索和經驗的積累，施工技術和工藝將不斷地改進并趨于成熟，必將使清水混凝土實現“建筑設計多樣”、“工藝技術成熟”、“施工質量可控”、“成本逐漸降低”的目標，以滿足清水混凝土的快速發展。
[0006]由于我國清水混凝土的應用起步較晚，所以我國目前對清水混凝土基本研究相對較少，借助于實驗室的設備，儀器更易于從理論上分析清水混凝土的作用機理，再實踐到工程上，從而對清水混凝土表觀缺陷的形成、防止修補以及清水混凝土長期使用維護等做出理論指導。
[0007]再加上現在城市進程不斷加快，城市中建筑垃圾的產生和排出數量也在快速增長。人們在享受城市文明同時，也在遭受城市垃圾所帶來的煩惱，其中建筑垃圾就占有相當大的比例，約占垃圾總量的30%~40%，因此如何處理和利用越來越多的建筑垃圾，已經成為各級政府部門和建筑 垃圾處理單位所面臨的一個重要課題。一些混凝土經過28d的時間凝結硬化還沒有完全結束，也就是說此時水泥石中還存在有利于混凝土硬化的活性成分。如果把建筑物生產過程中及舊建筑拆下來的廢混凝土塊重新分選，破碎作為骨料來用，對再生混凝土的強度發展必定能起到良好的促進作用。普通混凝土的破壞是由于在荷載作用下界面微裂縫的發展而導致混凝土最終破壞，一般來說，骨料并不發生破壞。因此，廢混凝土中的骨料是完全可以利用的。本發明就是利用建筑垃圾制備出符合國家標準要求的再生骨料，使之滿足清水混凝土用骨料。
【
【發明內容】
】
[0008]本發明的目的在于使用符合國家標準要求的建筑拆除物再生骨料生產清水混凝土的一種方法。
[0009]建筑垃圾成分較復雜，有磚石碎塊、鋼筋混凝土、鐵件、木料、塑料、紙板、電纜、泥沙等多種成分，其中磚石砌體碎塊、混凝土碎塊占大多數，這些都是可資源化循環再生骨料的材料。而經過一般處理(破碎、篩分、分選、潔凈)的骨料可以用于道路工程墊層、排水工程基層、防護大堤及拌制再生混凝土、混凝土砌塊磚等方面。
[0010]實際的廢棄混凝土塊中不可避免地存在著鋼筋、木塊、塑料碎片、玻璃、建筑石膏等各種雜質，為確保再生混凝土的品質，必須采取一定的措施將這些雜質除去。用廢棄混凝土塊制備再生骨料的過程就是把不同的破碎設備、篩分設備、傳送設備及除去雜質的設備合理地組合在一起的生產工藝過程。
[0011]廢棄混凝土中含有30%左右的硬化水泥砂漿，這些水泥砂漿在破碎過程中絕大多數獨立成塊，少量附著在天然骨料的表面，還有極少量則成為微細粉，因此，廢棄混凝土塊經二級破碎或三級破碎，進行篩分后，可以得到粒徑為5~25mm的再生粗骨料，重量約占廢棄混凝土塊的65%左右；粒徑小于5mm的再生細骨料中約含有2%左右的微細粉，可通過風力分級除去，這樣，得到的0.15~5_的再生細骨料重量約占廢棄混凝土塊重量的33%。其生產工藝原理如圖1所示，通過多次破碎、篩分及除去雜質的過程，可得到級配、質量符合要求的再生骨料。
[0012]通過上述工藝制備的再生骨料，特別是再生粗骨料，由于在破碎過程中使得骨料內部存在一些裂紋、或微裂紋，仍有少量硬化水泥砂漿和小石屑嵌附在其表面，因此，可通過擦摩法(將再生骨料放入混凝土強制式攪拌機中攪拌5~8min，過篩后去掉這部分硬化水泥砂漿和小石屑，從而回收得到質量較好的再生粗骨料。
[0013]清水混凝土建筑是特指那些內外墻材料全部或部分為裸露混凝土表面的建筑，它強調將混凝土材料暴露直接作為建筑飾面，不加其他裝飾面層。根據2009年住房和城鄉建設部發布的清水混凝土應用技術規程(JGJ169~2009)，清水混凝土分為三類:
[0014]第一類普通清水混凝土系指混凝土表面顏色無明顯色差，對飾面效果無特殊要求的混凝土工程。
[0015]第二類飾面清水混凝土系指混凝土表面顏色基本一致，由有規律的對拉螺栓孔目艮、明縫、蟬縫等組合形成的以自然質感為飾面效果的混凝土工程。
[0016]第三類裝飾清水混凝土系指在混凝土表面形成裝飾圖案、鑲嵌裝飾物或彩色的清水混凝土工程。
[0017] 清水混凝土工藝包括下述步驟:
[0018]I測量放線
[0019]測量放線作為先導工序應貫穿于各個環節，是保證主體結構外形尺寸滿足設計要求的前提，是使主體結構達到清水混凝土的基礎。由于清水混凝土一次澆注完成，不可更改的特性，與墻體相連的門窗洞口和各種構件，埋件須提前準確設計與定位，與土建施工同時預埋鋪設。由于無外墻墊層和抹灰層，施工人員必須為門窗等構件的安裝預留槽口，并且清水墻體上若安裝雨水管，通風口等外露節點也須設計好與明縫等的交接。
[0020]2鋼筋加工及幫扎
[0021]要保證構件幾何尺寸和模板安裝到位，首先要保證鋼筋位置準確、不位移，確保保護層的厚度，應抓好以下幾個方面: [0022](I)嚴格控制鋼筋的配料尺寸，確保配制的各種鋼筋和箍筋平直、方正和彎鉤準確，嚴把配料關。
[0023](2)提高鋼筋接頭和綁扎技術水平，為保證搭接范圍內的鋼筋密度不增加，以便于混凝土澆筑和節約鋼材，應推廣粗直徑鋼筋的機械連接和焊接，提高鋼筋的連接質量和焊接技術水平。綁扎鋼筋的扎絲多余部分應向構件內側彎折，以免因外露形成銹斑，影響清水混凝土觀感質量。
[0024](3)鋼筋位置的控制，采取適當的加固方法，以保證主筋位置精確和澆筑混凝土不移動，保證保護層的厚度
[0025]3 模板
[0026]輕水混凝土施工用的模板要求十分嚴格，需要根據建筑物進行設計定做，且所用模板多數為一次性的，成本較高，轉角、梁與柱接頭等重要部位最好使用進口模板。模板必須具有足夠的剛度，在混凝土側壓力作用下不允許有一點變形，以保證結構物的幾何尺寸均勻、斷面的一致，防止漿體流失；對模板的材料也有很高的要求，表面要平整光潔，強度高、耐腐蝕，并具有一定的吸水性；對模板的接縫和固定模板的螺栓等，則要求接縫嚴密，要加密封條防止跑漿。固定模板的拉桿也需要用帶金屬帽或塑料扣，以便拆模時方便，減少對混凝土表面的破損。清水混凝土施工對模板要求高，板面平整度和模板剛度都必須達到要求。目前板面一般選用18mm厚的膠合板或芬蘭肖曼木業公司生產的維薩牌建筑模板，特別是維薩模板具有極高的耐磨性，能抵抗混凝土對模板的磨損，同時也能抵抗風吹雨淋的影響和絕大多數化學物質的腐蝕以及沸水的煮泡。但膠合板使用周期短及市場價格較高，大大提高了工程造價。而且，膠合板的生產的消耗大量的森林資源，對環境造成一定的影響，與目前追求環保工程的大環境相違避。因此各行業在積極探索采用定形鋼模代替膠合板，在工程的外觀質量、造價、社會效益等方面取得不錯的效果。定形鋼模和膠合板比較，在剛度、耐磨性、使用周期、降低造價等方面有突出明顯的優勢，值得大家去積極探索與推廣。
[0027]3.1模板的設計
[0028](I)模板的設計時分隔線布置要合理而有規律，以給施工帶來方便；否則設計上要求模板嚴絲合縫的，施工就很困難，需要花更多的人力與物力，甚至要求模板有過分大的剛度與精度，這就不必要的增大了模板費用及整個施工費用，因此制定模板方案十分重要。
[0029](2)根據施工經驗，從清水混凝土結構施工結果及有關部門的評價方法來看，首先強調的觀感，即梁柱線條是否通順、結構表面是否平整、色澤是否一致、氣泡是否較少、各處接縫是否干凈利落等等。至于實測實量檢查項目數據是與普通混凝土一樣的。[0030](3)模板應盡可能拼大，現場的接縫要少，且接縫位置必須有規律，盡可能隱蔽。暴露在外的接縫，如工程允許，接縫處應設壓縫條。
[0031](4)各種構件連接部位必須做節點設計，針對不同情況逐個畫出節點圖，以保證連續嚴密，牢固可靠，保證施工時有據可依，避免施工隨意性。
[0032](5)所設計模板塊連接處要有足夠的鋼度，經得起反復裝拆。
[0033]3.2模板的安裝[0034]為取得清水混凝土的質量效果，加強對模板的施工管理尤為重要，安裝模板時應嚴格按模板組裝圖進行，對號入座，定點使用。要保證工程結構和結構的形狀、尺寸和相互間位置的準確性，具有足夠的強度、剛度、穩定性，模板接縫嚴密、不得漏漿。
[0035]3.2.1材料質量
[0036]不能有壞角斜歪、洞孔、拼縫后不密實的模板、柱墻模均采用新模板。
[0037]3.2.3施工要點
[0038](I)柱模的垂直度必須用線錘或經緯儀控制，標高要有統一的尺寸來控制。
[0039](2)墻、板梁上予埋鐵、管、洞要保證位置與標高的精確。
[0040](3)柱、墻模板的橫、豎愣(與排架支撐立桿的連桿、倒閉撐)均要用Φ48Χ3.5的圓鋼管，雙根設置，間距、規則按設計計算確定。
[0041](4)樓模采用排架撐，與梁板立桿一道，離地0.2M處設縱橫向水平拉桿，以上每隔1.SM高一道水平拉桿，三根立桿之間設斜拉撐保證整個鋼管排架支撐系統的穩定，平臺板擱柵間距400，上鋪九夾板，在九夾板的接縫處設木擱柵，固定九夾板，拼縫應嚴密、平整，有不足的地方用木板補上，梁底模板按全跨長度1-3/1000起拱，鋼管支撐的底部應墊木板及木楔找平，以利拆模。
[0042](5)不承重模板應在砼強度能保證其表面及棱角不受損的情況下，方可以拆除模板。
[0043](6)拆模時按支撐的倒順序進行，要保護板面，嚴禁強行砸、撬模板，拆卸后及時清理，并修理損傷的模板，經檢查合格后涂刷隔離劑備用。
[0044](7)在拆模過程中，應按規范要求施工。如發現有影響結構安全時，應停止拆除，并報技術負責人研究處理后，再進行拆除。
[0045](8)已拆除模板及支架的結構應在砼達設計強度后，才允許承受全部計算荷載，當施工荷載大于設計荷載時，應加臨時支撐。
[0046](9)支模完畢，必須作一次全面復核，防止差錯。
[0047]4混凝土制備
[0048]4.1混凝土澆搗
[0049](I)落實施工技術保證措施和現場組織措施，嚴格執行有關規定；
[0050](2)根據混凝土澆筑當天的具體條件如氣溫條件、運輸情況、坍落度損失情況等及時微調原配合比，混凝土入模時坍落度要求控制在140~180mm，達不到要求，混凝土必須退回；
[0051](3)加強現場協調力度，混凝土澆筑過程中不允許出現冷縫，罐車進場時間間隔控制在45~60min內；
[0052](4)澆筑施工縫時，先前澆筑的混凝土面要剔鑿到露出石子(含保護層浮漿)，鋼筋上水泥漿要清除，混凝土結合面要清掃干凈；
[0053](5)墻柱模板就位后，在底部做5cm厚1: 2.5的水泥砂漿，以確保底部角線順直，避免出現爛根現象；
[0054](6)混凝土應分層燒筑，分層高度不得超過500mm,現場以500mm進行控制，做500mm間隔的標尺桿，振動棒間距不得大于500mm。燒筑完第一層500mm高的高混凝土時，混凝土振動棒應插至先前澆筑的混凝土面，振動間距應減小；
[0055](7)樓板澆筑時，用水準儀抄平，嚴格控制頂面標高，以確保板面平整度；
[0056](8)洞口下混凝土燒筑時，從洞口兩側同時下料，使洞口兩側燒筑高度對稱均勻，振搗棒距洞邊300mm以上并從洞口兩側同時振搗，以防止洞口變形。窗洞口下部模板開口，作為出氣孔及補充混凝土用；
[0057](9)混凝土澆至頂面標高時應檢查浮漿的深度，并應趕走浮漿，確保浮漿深度<20mm。
[0058]4.2混凝土配制
[0059](I)對水泥的要求水泥的選用為整個混凝土工程生產施工的基礎，選用的水泥應具有活性好、標準稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應性良好、并且原材料色澤均勻一致的特性。選用北京太行水泥P.042.5普通娃酸鹽水泥。
[0060](2)對骨料的要求
[0061]表1再生粗骨料與天然卵石性能要求
【權利要求】
1.一種C30清水混凝土，其特征在于:每立方米混凝土原料重量配比為水泥234kg、水184kg、砂841kg、石1071kg、粉煤灰78kg、礦粉78kg、外加劑8.8kg ;其中砂中天然砂與再生細骨料比例為5:5 ;石中卵石與再生粗骨料比例為7:3。
2.權利要求1所述的混凝土，其特征在于:所述的水泥為P.042.5普通硅酸鹽水泥；外加劑選用高性能減水劑；粉煤灰選用II級粉煤灰，礦粉選用S95級礦粉。
【文檔編號】C04B28/04GK103570317SQ201310574557
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】薛艷, 李建勇, 尚百雨, 馬雪英, 程東惠 申請人:北京新奧混凝土集團有限公司