再生磚粉摻量對水泥水化特性及力學性能的影響

馬婷,張同生,2*,陳培鑫,郭奕群,陳燦峰,吳正德,韋江雄,余其俊,2

（1.華南理工大學材料科學與工程學院，廣東 廣州 510640； 2.廣東省建筑材料低碳技術工程技術研究中心，廣東廣州 510640； 3.廣州市光達環保科技投資有限公司，廣東 廣州 511300）

0 引言

隨著城鎮化和舊城改造進程的推進，我國產生了大量的建筑廢棄物，隨意堆放、填埋等傳統處置方式不僅污染環境，還造成資源浪費［1-3］。據統計，2020 年建筑廢棄物堆存量已高達30 億噸，其中舊城改造中的廢棄粘土磚占建筑廢棄物總量的50%—70%［4］。目前，利用廢棄粘土磚制備的再生骨料孔隙率高、壓碎值大，會導致水泥基材料強度大幅度下降，雖然通過強化處理的再生磚骨料能滿足部分使用要求［5-6］，但是強化處理成本高，提升了廢棄粘土磚的利用難度。廢棄粘土磚的主要化學成分是SiO2和Al2O3，通常以石英、莫來石和無定形態活性硅鋁組分等形式存在，其中活性硅鋁組分可與水泥水化產物中的Ca（OH）2反應再次生成C-（A）-S-H凝膠，進一步填充硬化漿體孔隙，提高水泥基材料強度［7］。因此，通過粉磨廢棄粘土磚制備的再生磚粉具有作為輔助性膠凝材料的潛力。

現有研究表明［8-14］，摻入再生磚粉會顯著降低水泥基材料的力學性能，當再生磚粉摻量大于20%時砂漿相對強度大多低于85%，并且隨摻量的提高強度下降幅度增大（見圖1），其本質原因是再生磚粉-硅酸鹽水泥在水化反應過程中發生了變化。隨再生磚粉摻量增加，復合膠凝材料的水化放熱速率和水化放熱量降低［15］，但簡單的定性描述難以量化評價再生磚粉摻量對復合膠凝材料水化過程的影響。……