利用建筑垃圾制备混凝土标准砖

试验结果强度值最小为8.8MPa，最大为20.7MPa，范围较宽，这说明骨料级配对建筑垃圾砖的抗压强度影响显著，合适的骨料级配能使砖形成较致密的骨架结构，大大改善砖的力学性能。利用DPS软件进行二次多项式统计分析，建立回归方程为：y=-108.2701688+825.3063643X4×X4+366.5447283X1×X2+809.4625221X1×X3+359.4599673X2×X3+150.60296010X2×X4-554.8745824X3×X4，由回归方程求解出强度指标最高为30.0MPa，各因素取值为X1=0.454、X2=0.175、X3=0.263、X4=0.108；按此配比进行试验，检测砖的28d抗压强度为22.5MPa，达到试验方案中的最高水平，可见利用回归方程求出的再生骨料的优化级配可信度较高。
2.3水泥掺量的影响
胶凝材料是形成建筑垃圾砖强度的关键组份，图1是建筑垃圾砖在不同水泥掺量时砖的28d抗压强度测试结果，试验中利用优化级配的再生骨料，水固比为0.13。
试验结果表明，随着水泥掺量的提高，砖的强度趋于增大。调整水泥的掺量，可以生产不同标号的建筑垃圾砖。本研究制备MU15的标准砖，水泥用量宜选用16%。

2.4水固比的影响
建筑垃圾砖成型时水和物料的比率简称水固比。合适的水固比能促进胶凝材料的水化、提高砖的密实度并降低砖的孔隙率。图2给出了水固比对砖强度的影响趋势，试验固定水泥与优化级配骨料的质量比为18∶82。
由图2可见，随着水固比的增加，砖的抗压强度值先升后降，水固比为0.13时强度值最高。水固比小于0.13时，体系的水量不足，一方面影响了胶凝材料的水化，另一方面降低了胶凝材料水化产物和骨料与骨料和骨料之间的结合程度，最终影响了砖的强度发展。水固比大于0.13时，物料过湿，砖成型后，随着水分的蒸发，砖内的孔隙率增大，密实度随之下降，抗压强度降低。实际生产中应根据物料的含水率和成型工艺，选择合适的水固比。
2.5专用防冻助剂的开发
我国北方地区通常对砖的抗冻性能要求较高，而再生骨料具有吸水率高的特点，冻融作用无疑是导致砖体结构性能损伤的主要原因。因此，开发建筑垃圾砖的专用防冻助剂意义重大。
防冻助剂一般由防冻、早强、减水和引气四组份构成，各组分可用的物料都很多，本研究参考文献资料，通过大量的试验，最终筛选出能显著提高建筑垃圾砖体系抗冻性能的助剂：氯化钙、萘系减水剂和引气剂YQ-1。其中，氯化钙不仅与水溶液有很低的共溶温度，还能直接与水泥发生水化反应，加速材料的凝结硬化和强度发展；萘系减水剂能减少建筑垃圾砖成型时的需水量，从而提高体系中盐的浓度，进一步降低体系的液相冰点及水结冰对砖形成的冻胀力；引气剂YQ-1在原料拌合过程中形成微小密封气泡，调整制品内部的孔结构，减缓冰冻胀力，改善砖的抗冻能力[5]。

本文利用正交试验方法，研究氯化钙、萘系减水剂和引气剂YQ-1对体系抗冻性能的综合作用效果，找到显著性影响因素和各因素的最佳掺量。试验中各因素的加量为水泥质量的百分比，砖的其他组份固定为胶凝材料∶优化级配骨料=16∶84，水固比0.12。试验结果以建筑垃圾砖35次冻融循环后的抗压强度指标评定，正交试验方案、试验结果和极差分析数据见表5，方差分析数据见表6，直观分析效果见图3。