利用城市废渣砖制备胶凝材料的研究

二氧化硅与氢氧化钙作用，生成含水硅酸钙：
2SiO2+3Ca(OH)2=3CaO•2SiO2•3H2O
三氧化二铝与氢氧化钙作用，形成含水铝酸钙：
Al2O3+3Ca(OH)2+3H2O=3CaO•Al2O3•6H2O
三氧化二铁与氢氧化钙及三氧化二铝作用生成含水铁酸钙：
Fe2O3+2Ca(OH)2=CaO•Fe2O3•H2O
水泥颗粒周围的溶液很快成为水化产物的饱和溶液。砖粉颗粒中玻璃态二氧化硅、三氧化铝与水泥颗粒水化产物反应，再次形成C-S-H凝胶，随着反应的进行，水泥颗粒周围的Ca(OH)2含量变小，再次激发了水泥颗粒的进一步水化。凝胶体中除了氢氧化钙和含水铝酸钙将逐渐转变为结晶外，还有没有完全反应的水泥颗粒和砖粉颗粒，它们贯穿于凝胶体中，紧密结合起来，形成具有一定强度的水泥石，随着龄期的延续，水泥颗粒和砖粉颗粒内部未水化部分将继续水化，使晶体逐渐增多，凝胶体逐渐密实，水泥石也就具有愈来愈高的胶结力和强度。
5城市砖粉胶凝材料主要技术指标及应用
5.1主要技术指标
按照国家标准GB175-1999对硅酸盐类胶凝材料品质有一定的要求，这里对砖粉胶凝材料按照GB175-1999进行安定性、细度和凝结时间测试。
(1)体积安定性
用沸煮法检验胶凝材料的安定性。将复合胶凝材料试饼在沸煮箱中沸煮3h后发现，该试饼外形既没有开裂也没有膨胀，体积安定性良好。
(2)细度
用筛析法测定复合胶凝材料的细度。用0.08mm方孔筛对系列城市砖粉复合胶凝材料进行筛
析试验发现，筛余不超过10%。细度完全合格。
(3)凝结时间
表3复合胶凝材料凝结时间

为使混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，胶凝材料的初凝时间不能过短，当施工完毕，则要求尽快硬化，具有强度，因此终凝时间不能太长。按照国标规定，胶凝材料的初凝时间不能早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。
5.2城市砖粉胶凝材料的混凝土应用
把FZF-C复合胶凝材料按照下列的比例配制混凝土：
胶凝材料：534kg/m3（528.66凝胶、5.34减水剂）
用水总量：214kg/m3
粗集料：1050kg/m3
细集料：690kg/m3
按照上述配制混凝土的细度模度为2.8，最后测定的抗压强度和坍落度见表4。
由表4结果可以看出，用细度城市废弃砖胶凝材料配制的混凝土养护28天时，其最高强度可以达到C50的标准。
表4混凝土的强度值和坍落度

6废渣砖胶凝材料前景与展望
硅酸盐水泥问世一个半世纪以来，对促进人类社会进步的积极作用是非常明显的、也是不可估量的。但是硅酸盐水泥生产过程中能耗大、污染严重，生产一吨的水泥熟料，将会在大气中排放一吨的CO2气体。加剧了大气的污染，使温室效应更加明显。因此，现代建筑材料的生产制造过程中，人们广泛使用活性混合材料来代替部分水泥熟料，其中矿渣、粉煤灰、沸石和硅灰的应用最广。进入21世纪，旧城改造拆除堆积的废旧粘土砖，由于其特殊的成因条件，使其含有活性的二氧化硅和三氧化二铝的玻璃态物质，这也正是废旧粘土砖粉可以被利用的原因。
以建筑废渣砖为主要原材料制备而成的新型高强复合胶凝材料除了能减轻我国旧城改造所形成的主要建筑垃圾对环境的不利影响外，还能节省大量的水泥熟料。制备一吨该胶凝材料可比现有的普通水泥制备技术节省水泥熟料200～300kg，从而少向大气中排放CO2200～300kg，其它大气污染物也会相应较少20.0%～30.0.%。在经济效益方面，除了减少烧制水泥熟料所节约的成本外，废砖的易磨性也是磨细成本下降10%～20%。本胶凝材料涉及的各种指标符和GB12958—1999标准。因此，利用粘土砖粉和硅酸盐水泥熟料复合的FZF-C复合胶凝材料与普通硅酸盐水泥相比，其原料来源比较广泛，成本低廉，具有很好的环境、经济和社会效益。

参考文献
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