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我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%～40%。每1万m2的建筑在建设过程中会产生600多t建筑垃圾，到2020年，我国还将新增建筑面积约300亿m2，由此产生的建筑垃圾的总量接近18亿t[1]。而每拆掉1万m2旧建筑，将产生7000～12000t建筑垃圾。建筑垃圾的堆积占用宝贵的农田、污染环境，对其资源化利用已成为研究重点。另一方面，随着我国墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发和应用受到广泛的重视，国内众多科技工作者开展了节能、利废、保温、轻体、隔热等新型材料的研究，其中泡沫混凝土是研究的重点之一。目前，我国的泡沫混凝土砌块年产量在50万m3左右[2]，在建筑领域得到了一定的应用，南方地区利用其隔热性能和轻质高强作为框架结构的填充墙，北方地区用作墙体保温层和管道保温套等，现浇泡沫混凝土用于屋面保温层施工、地基补偿等。本文研究以60%～70%建筑垃圾制备泡沫混凝土。
1原材料及方法
1.1原材料
（1）建筑垃圾及处理：建筑垃圾取自盐城市区旧城改造拆除建筑物中的废混凝土和废砖瓦，将废砖瓦和废混凝土分别用PE-60X-100颚式破碎机破碎后，用Φ500×500mm球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于3%。废混凝土和废砖瓦的化学成分见表1。
表1废混凝土及废砖的化学成分%
（2）水泥：采用八菱海螺水泥有限公司生产的P•O42.5水泥。其物理性能见表2。
表2水泥的物理性能
（3）EPS：由废弃的泡沫塑料包装物经机械破碎而得，粒径小于5mm，堆积密度20kg/m3。
（4）其它原料：发泡剂采用云清牌水泥发泡剂；膨胀型减水剂采用江苏博特新材料有限公司生产的JM-Ⅲ（C）低碱型混凝土膨胀剂；激发剂自配。
1.2试验方法
1.2.1工艺流程
将普通硅酸盐水泥、建筑垃圾、EPS以及外加剂等计量后加水预混均匀，然后按比例加入制备好的泡沫搅拌，制成均匀流态浆，浇注成型。试件尺寸100mm×100mm×100mm，标准养护至相应龄期进行测试。
1.2.2配比设计
泡沫混凝土的密度按800kg/m3左右设计，方案见表3。
表3泡沫混凝土的配比%
1.2.3性能测试
混凝土的力学性能及工作性能按照GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试。导热系数按照JGJ51—2002《轻集料混凝土技术规程》测试。
2结果与分析
2.1不同掺合料对泡沫混凝土成型水胶比的影响
当泡沫加入到水泥浆体中，泡沫混凝土成型浆体的稠度对密度以及强度都有非常重要的影响。由于不同掺和料的需水量不同，从而对泡沫混凝土的成型水胶比产生影响（见图1）。
图1不同掺合料对泡沫混凝土成型水胶比的影响
由图1可以看出，加入不同掺合料，可使混凝土的成型水胶比有较大差异。当建筑垃圾只用废砖粉时混凝土需水量最大，其拌合难度增加，和易性较差（编号5）；当建筑垃圾中废砖粉和废混凝土粉各占1/2时混凝土的和易性明显改善，需水量也减小（编号2）；建筑垃圾全部用废混凝土粉时，混凝土拌合物的和易性较好，需水量少（编号4）。
2.2泡沫混凝土强度与干表观密度
图2为各试样泡沫混凝土的28d抗压强度。
从图2（a）可以看出，随着建筑垃圾用量从60%增加到70%（编号1、2、3），水泥用量的减少，试件抗压强度呈下降趋势。泡沫混凝土强度主要来源于水泥熟料中C3S、C2S等矿物水化反应，随着水泥用量的减少，泡沫混凝土中水化产物也减少，尽管在其中掺有激发剂，但激发剂产生的水化产物不足以弥补水泥量减少导致的水化产物量减少，所以，随水泥用量的减少，泡沫混凝土强度下降。
分析图2（b）可知，在同等条件下（编号4、2、5），废砖粉作掺合料的泡沫混凝土的抗压强度明显高于废混凝土粉掺合料。这是因为废砖粉的火山灰活性高于废混凝土粉，在激发剂的作用下，废砖粉中的SiO2、A12O3的潜在活性得到激发，与浆体中的Ca（OH）2反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，同时促进了水泥的水化。
分析图2（c）可知，随着激发剂掺量的增加，泡沫混凝土的强度提高（编号6、7、3、8）。这是由于激发剂中的无机盐能激发活性氧化硅和氧化铝，使其与水泥水化产物Ca（OH）2发生反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，不仅促进水泥在水化初期生成较多易凝高强水化产物，而且有利于水泥强度的发展。
图2各试样泡沫混凝土的28d抗压强度
泡沫混凝土28d抗压强度与干表观密度的关系见图3。
图3泡沫混凝土的28d抗压强度与干表观密度的关系
从图3可以直观地看出，泡沫混凝土的28d抗压强度与干表观密度成正比，从回归方程来看，相关系数近于1，拟合性较好，说明本文配比范围的泡沫混凝土的28d抗压强度与干表观密度基本成线性关系。
2.3泡沫混凝土的导热系数（见表4）
表4泡沫混凝土的导热系数
泡沫混凝土的导热系数主要由其密度决定，从表4可知，本研究的泡沫混凝土的导热系数最高为0.226W/（m•K），最低为0.183W/（m•K），平均在0.20W/（m•K）左右，参照JGJ51—2002《轻骨料混凝土技术规程》，在同类产品中导热系数较低，而且强度在3MPa以上，能达到用于非承重保温的围护结构保温材料工程施工的要求[3]。
3结语
采用激发剂的情况下，建筑垃圾用量达到70%时，可制得干表观密度860kg/m3、28d抗压强度在3MPa以上、导热系数在0.20W/（m•K）以下的泡沫混凝土，可用于屋面保温承重结构（≥2.5MPa）、非承重结构（≥1.5MPa）和墙板（≥0.4MPa）。符合JGJ51—2002中规定的要求。与加气混凝土相比，省去了蒸压养护工序，更有利于节约能源、实现固体废弃物的资源化循环利用。
参考文献：
[1]李寿德．建筑垃圾生产烧结建材制品的可行性[J]．砖瓦，2005（12）：36-28.
[2]王群力.新型轻质发泡混凝土砌块及节能墙体的性能研究[J].砖瓦，2006（10）：132-133.
[3]GB50345—2004，屋面工程技术规范[S].
