王建军 胡卫红
金华职业技术学院，浙江 金华 321017；金华市晶毅环保科技有限公司，浙江 金华 321017
摘要：为了避免陶粒泡沫混凝土切块在生产过程中，发泡剂对其稳定性的影响大以及生产工艺繁琐和人工耗费高等的问题，提出一种用再生胶粉代替泡沫发泡剂引气的生产工艺。本文从陶粒泡沫混凝土砌块生产工艺及存在的问题、再生胶粉混凝土的研究现状、陶粒泡沫混凝土的研究，从而确定生产工艺的可行性。
关键词：陶粒、再生胶粉、混凝土砌块
新型建材行业是国家重点鼓励、支持的行业，早在2011年，工信部在《建材工业“十二五”规划》中就提出，着力开发集安全、环保、节能于一体的绿色建筑材料，促进建材工业向绿色功能产业转变;2013年，国务院办公厅下发的《绿色建筑行动方案》明确要求大力发展绿色建材；2015年10月，住建部和工信部出台了《绿色建材评价标识管理办法实施细则》和《绿色建材评价技术导则(试行)》的通知；2016年政府工作报告中提出要“积极推广绿色建筑和建材，大力发展钢结构和装配式建筑”；2017年3月，住建部又发布了《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》，提出要建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系，推动住房城乡建设领域供给侧结构性改革；2017年10月，党的十九大报告又为未来中国推进生态文明建设和绿色发展指明了路线图。
一、陶粒泡沫混凝土砌块生产工艺及存在的问题
现有的陶粒泡沫混凝土砌块生产工艺主要采用的是将按配比称量好的水泥、粉煤灰、水等浆料加入制浆机进行搅拌成浆，待搅拌均匀后定量加入由发泡机制备的泡沫，继续搅拌得到泡沫混凝土；然后，将泡沫混凝土加入混合机中与陶粒进行混合，制得陶粒泡沫混凝土，并将陶粒泡沫混凝土注入模具后蒸汽养护 24h，待其强度到达1.5～2.0MPa 后去除模具得到大体积陶粒泡沫混凝土；最后，用输送带把块体送入切割机进行处理，切割成型的陶粒泡沫混凝土砌块再进行室外养护。陶粒泡沫混凝土作为一种新型的建筑节能材料，其内部存在大量的封闭空隙，物理力学性能优良，具有轻质、良好的保温隔热耐火性能、良好的低弹减震性能、良好的环保性能等特点，是建筑市场中重要的建筑材料，广泛用于建筑和基础工程。但是也存在着性能不够稳定等缺点。笔者翻阅大量资料，结合工程实践，就陶粒泡沫混凝土砌块生产存在的问题，归纳总结如下：
1.泡沫混凝土主要通过发泡剂产生气泡形成，而陶粒泡沫混凝土作为泡沫混凝土的一种。在泡沫混凝土制备过程中，水灰比、外掺料、集料、成型工艺对泡沫产生存在影响，造成泡沫混凝土的不稳定，从而影响泡沫混凝土的各项性能指标，限制泡沫混凝土的使用。
2.泡沫混凝土的不稳定降低了成型的工艺效率，污染社会环境，增加企业生产成本。
3.陶粒泡沫混凝土的浇筑需要对陶粒进行预湿处理，贾兴文[1]等通过对陶粒的预处理，研究了该种掺料对泡沫混凝土的影响，会对泡沫的稳定性产生巨大影响，陶粒吸水越强，泡沫损失将越严重，导致坍落度变大，干密度比预计密度大得多，影响了陶粒泡沫混凝土的稳定性，进而影响陶粒泡沫混凝土的力学性能。
二、再生胶粉混凝土的研究现状
橡胶微粒与水泥作为材性截然不同的两种材料，把橡胶微粒拌入混凝土，对混凝土工作性能的影响，不同学者的研究结论不同。
1.橡胶掺量变化对坍落度的影响
杨春峰[2]等通过不同的强度配合比、橡胶颗粒的掺量、橡胶粒径、橡胶集料的预处理方式等因素系统的研究了废旧橡胶混凝土拌合物的工作性能。试验结果显示：
（1）随着橡胶粒掺量的增加，混凝土的坍落度增大；而随着橡胶粉掺量的增加，混凝土坍落度减小，具体实验结果如图1，其中胶粒a粒径为2～4mm，胶粉b粒径为30～40目，胶粉c为粒径为60～80目。
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图1坍落度随橡胶掺量变化对比图 图2 28d 混凝土强度
（2）在直接外掺情况下，橡胶粒在掺量小于 20kg/m3 时，塌落度逐渐增加；橡胶粒掺量大于 20kg/m3时，塌落度逐渐减小。橡胶粉在掺量小于 10kg/m3时，塌落度逐渐增加；橡胶粒掺量大于 10kg/m3 时，塌落度逐渐减小。
2.不同粒径胶粉及掺量对混凝土力学性能影响
张海波[3]等人通过试验对5目和100目两种粒径的废旧橡胶对砂浆和混凝土的力学性能影响做了全面的分析对比。试验结果显示：
（1）随着橡胶颗粒取代砂子量的增加，5 目的橡胶砂浆 3d、7d、28d 强度要高于 100 目的橡胶砂浆。
（2）相同取代率下，5 目的橡胶混凝土强度要先低于 100 目的橡胶混凝土，后高于 100 目的橡胶混凝土，28d 混凝土强度如图2所示。
屈妍[4]研究了 80 目、120 目、150 目这三种不同粒径的橡胶集料以不同的掺量掺入到混凝土时，其表观密度以及抗压强度的变化规律。试验结果显示：
（1）掺 120 目橡胶集料的橡胶混凝土的表观密度最大，其次是掺 150 目的橡胶混凝土，三者中质量最轻的是掺 80 目的橡胶混凝土。
（2）掺入橡胶集料的混凝土的 7d、28d、56d 的强度均比基准混凝土抗压强度降低很多。且掺入的橡胶集料越多，抗压强度降低越多，试验结果如图3 所示。
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图3橡胶集料粒径和掺量对混凝土强度的影响 图4橡胶混凝土含气量
3.不同粒径、不同掺量胶粉混凝土含气量
夏孝维等[5]研究了40目、80目、120目三种不同粒径橡胶粉以不同掺量惨人到混凝土中，其含气量的变化规律。试验结果显示：
（1）基准混凝土含气量为4.5%，对同一粒径橡胶粉，随着掺量的增大，橡胶混凝土含气量依次增大；在同一掺量下，120 目橡胶粉混凝土含气量最大，80 目次之，40 目最低，如图4。
（2） 在橡胶粉掺量为 20%时，40 目、80 目、120 目三种橡胶粉所对应的混凝土含气量依次为 9.5%、10%、11%。
综上所述，国内外学者对橡胶混凝土做了大量研究，得到很多具有参考价值的成果。不同橡胶类型、不同粒径、形状以及不同成分的橡胶应用于水泥混凝土，降低混凝土的抗压、抗拉、抗折强度和弹性模量，但其韧性和抗冲击性能提高，抗收缩，阻尼性能较好，耐久性得到提高及具有良好的隔热隔声性能。同时，随着橡胶粉粒径的逐渐减小，在相同掺量下，由于细粒径的橡胶粉比表面积增大，在橡胶粉周围形成的气泡膜会增多。从而可以考虑用胶粉代替陶粒泡沫混凝土中的泡沫起引气作用。
三、总结
橡胶粉作为憎水性材料，在掺入混凝土后，会在橡胶粉表面产生细小气泡膜，对混凝土起到引气作用。随着橡胶粉掺量的增加，混凝土含气量随之增大；对于不同粒径的橡胶粉，粒径越小，比表面积越大，引入混凝土中的气泡会越多。为此，将废弃轮胎生产的再生胶粉掺入陶粒混凝土中，利用再生胶粉对混凝土的引气作用，由再生胶粉代替发泡剂起泡沫作用，制成陶粒再生胶粉混凝土具有可行性，从而改变泡沫混凝土稳定性差的缺点，增强混凝土的稳定性，提高混凝土的质量，提高陶粒再生胶粉混凝土砌块及墙体的承载能力，从而进一步扩大其在环保节能领域的发展空间。
参考文献：
[1]贾兴文，吴洲，何兵等.陶粒预处理对陶粒泡沫混凝土物理力学性能的影响[J].材料导报，2013,27(12):131-135.
[2]杨春峰，杨敏，吴文辉.废旧橡胶混凝土工作性能试验研究[J].混凝土，2013，5：83-92.
[3]张海波，管学茂，勾密峰，等.废旧橡胶粒径对水泥砂浆和混凝土强度影响研究[J].硅酸盐通报，2012，31(4)：931-935.
[4]屈 妍.橡胶集料混凝土力学性能试验研究[J].混凝土，2012，2：96-98.
[5]夏孝维、黄志军，废旧橡胶粉改性碾压混凝土强度试验研究[J].混凝土与水泥制品，2013（8）：17-20.