雙摻再生細粉和濕排粉煤灰制備建筑再生膩子的研究

吳燦鑫 李少強 曾曉鎮（深圳廣田集團股份有限公司，深圳 518001）

雙摻再生細粉和濕排粉煤灰制備建筑再生膩子的研究

吳燦鑫 李少強 曾曉鎮（深圳廣田集團股份有限公司，深圳 518001）

本研究以建筑垃圾破碎篩分產生的再生細粉料和電廠濕排粉煤灰為主要原料，通過對比兩者不同摻量下再生膩子的干表觀密度、粘結強度和耐水性能，優選出一種施工性能優異、固廢利用率高的建筑再生膩子。

固體廢棄物；再生細粉；濕排粉煤灰；固廢利用；再生膩子

國家政策的推動下，許多企業已開始對建筑垃圾的資源化利用展開深入研究，其大部分是將建筑垃圾進行破碎篩分，分選出再生粗骨料和再生細骨料部分替代天然砂石使用。然而在建筑垃圾破碎的過程中產生大量的微細粉無法處理，建筑再生細粉的大量累積將導致嚴重的粉塵污染，使建筑垃圾的處理面臨“利廢造廢”的尷尬境地。

過去幾十年我國火力電廠大部分采用成本低廉、工藝簡單的濕法排灰，數以億計的濕排粉煤灰儲存在灰池中。雖然近些年干法排灰快速發展，干排粉煤灰作為一種優質的混凝土摻合料得到廣泛的應用，但是前期大量堆積的濕排粉煤灰由于化學活性低、含水率高和均勻性差等問題[1,2]，目前依舊無人問津，導致嚴重的環境污染，如何大規模有效地利用濕排粉煤灰是當前亟需解決的問題。

本研究以建筑再生細粉和濕排粉煤灰為主要填料，以一定量的水泥和活性粉煤灰為膠凝材料，添加以復合助劑，充分混合后制備建筑再生膩子。該建筑再生膩子不但粘結強度高，不易開裂，性能優異，而且固廢綜合利用率可高達80%以上，成本低廉，有效減輕環境壓力。

1 原材料與試驗方法

1.1 原材料

1.1.1 膠凝材料

水泥：海螺牌P·O42.5普通硅酸鹽水泥

表1 水泥的性能指標

表2 粉煤灰的檢驗指標

1.1.2 固廢填料

再生細粉：本研究所用建筑垃圾再生細粉料是建筑垃圾破碎篩分過程中集塵所得，篩分成0.075mm粒徑。再生細粉化學成分分析與水泥相類似，可以作為摻合料使用。

表3 再生細粉料化學成分（%）

濕排粉煤灰：山西朔州神頭二電廠生產的濕排粉煤灰。由于灰池中雜質較多，故作簡單篩分處理，篩分成0.075mm粒徑。

表4 濕排粉煤灰化學成分（%）

表5 復合助劑組成成分（%）

濕排粉煤灰的Fe2O3含量及燒失量都較高，燒失量大反映了粉煤灰含碳量多[3]，導致其火山灰活性較低，不適宜作為水泥摻合料，對材料后期強度增加有限，但濕排粉煤灰粒徑相對均勻細小，故本研究作為膩子填料使用。

1.1.3 復合助劑

復合助劑由一定重量份的抗菌防霉助劑、可分散乳膠粉、纖維素醚和木質纖維混合而成。

1.2 試驗方法

1.2.1 建筑再生膩子的基本配方

以濕排粉煤灰為主要填料，通過正交試驗對比分析，確定再生膩子的最佳基本配方如表6所示。

表6 建筑再生膩子的基本配方

1.2.2 施工方法

按上述配比稱取所述建筑再生膩子按其重量的30%-50%加水稀釋，機械或手工攪拌直至混合均勻，達到合適機械噴涂或手工施工的常規經驗粘度，即可用噴槍噴涂、輥涂或批刮施工。施工基層要求清理干凈，無浮灰或油污。

1.2.3 試驗方法

本研究以再生細粉部分替代濕排粉煤灰，優選出再生細粉和濕排粉煤灰的最優雙摻配比。測試了建筑再生膩子的干表觀密度、耐水性和粘結強度。具體實驗操作參照行業標準JG/T 298-2010《建筑室內用膩子》[4]的檢測方法進行。

圖1 再生細粉摻量變化對再生膩子干表觀密度及粘結強度的影響

2 實驗結果與討論

2.1 雙摻再生細粉和濕排粉煤灰

控制固廢填料的總量保持不變，再生細粉的摻量分別按0、30%、50%、70%、100%五種比例替代濕排粉煤灰。分析再生膩子其干表觀密度和粘結強度的變化趨勢。

由圖1可知，隨著再生細粉摻量的增加和濕排粉煤灰摻量的減少，再生膩子的干表觀密以及標準狀態下的粘結強度都呈現出先增后減的變化規律，并且兩者在摻量為50%的情況下，干表觀密度和粘結強度達到最高值。再生膩子4h無開裂掉粉現象，耐水性效果優異，均達到耐水性膩子的標準。

2.2 機理分析

分析其原因，濕排粉煤灰成分復雜，微觀狀態下含有大量多為海綿狀多孔體或沒燒透的碳粒[5]，作為摻合料會增加膩子的孔隙率，降低強度。再生細粉部分替換濕排粉煤灰，不但降低了原來的孔隙率，而且兩者間達到較優粒徑級配，因此表觀密度增加；當再生細粉摻量超過50%之后，級配效果下降導致表觀密度緩慢下降。濕排粉煤灰雖然活性不高，但仍具有部分火山灰活性；而再生細粉為廢棄混凝土或廢棄磚塊破碎而成，具有類似水泥的成分，因此再生細粉與濕排粉煤灰相互作用，生成類似水泥水化的C-S-H凝膠，提高再生膩子的粘結強度。隨著再生細粉摻量的增加，火山灰反應逐漸增強，粘結強度增加；當再生細粉摻量超過50%以后，火山灰反應程度降低，粘結強度下降。

根據實驗結果得出，當再生細粉和濕排粉煤灰摻量為1:1時，再生膩子的干表觀密度及粘結強度達到最優值。

再生膩子所添加的復合助劑中，木質纖維能有效增加材料韌性，防止開裂的產生；可分散乳膠粉能顯著改善粘結強度及耐水性耐。加上固廢填料固有的火山灰活性，再生膩子的耐水性能優異，有效避免傳統膩子的開裂、掉粉現象。

表7 再生細粉-濕排粉煤灰雙摻實驗結果

3 結 語

由于再生膩子含有大量再生細粉或濕排粉煤灰，而再生細粉和濕排粉煤灰兼具有部分火山灰活性，因此膩子耐水性優異，粘結強度高，并且不易開裂和脫落，使用壽命長。同時復合助劑中添加了抗菌防霉助劑，能有效抑菌、殺菌，使膩子具有很高的安全性和長效性。

建筑再生膩子采用濕排粉煤灰和建筑再生細粉為主要填料，加上活性粉煤灰作為膠凝材料，固體廢棄物的資源化利用率高達80%以上，到達國內乃至國際領先水平，是真正有效解決固廢污染的的綠色環保產品。

將固體廢棄物制備成建筑再生膩子，借助最具體量和最具容量的建筑裝飾裝修工程消化傳統建筑垃圾處理工藝無法利用的細粉料和失活粉煤灰，實現固體廢棄物真正意義上的低碳全利用，真正有效解決固廢污染的重大難題。

[1]鄢朝勇．低等級濕排粉煤灰在中低強度混凝土中的應用研究[J]．新型建筑材料,2005,(4):23-24．

[2]錢覺時,吳傳明,王智等．模擬濕排粉煤灰的性能[J]．硅酸鹽學報,2007,35,(7):871-876．

[3]錢覺時．粉煤灰特性與粉煤灰混凝土[M]．北京:科技出版社,2002．

[4]中華人民共和國住房和城鄉建設部．JG/T 298-2010,建筑室內用膩子[S]．北京:中國標準出版社,2010．

[5]孟剛,張凱峰,郭艷等．濕排粉煤灰性能評價及在混凝土中的應用研究[J]．粉煤灰,2015,(1):5-32．

Research on preparation of building recycled putty with renewable fine powder and wet fly ash as admixture

This research used the recycled fine power by crushing and screening of construction waste and the wet fly ash of power plant as the main raw materials．By comparing the dry density,bond strength and water resistance of recycled putty,it provided a kind of recycled putty with excellent construction performance and high solid waste utilization rate．

solid waste；renewable fine powder；wet fly ash；solid waste utilization；recycled putty

TU56+1．4

B

1003-8965（2017）03-0055-02