[发明专利]一种建筑垃圾再生骨料复合载体桩及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑垃圾再生骨料复合载体桩及其制备方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

混凝土作为人类最大用量的建筑材料，其理论与技术已日趋成熟，然而大量混凝土被应用的同时对人居环境和生态系统带来了负面影响，我国旧建筑物拆除物的每年产生量达1.5亿吨，绝大部分未经任何处理而直接运往郊外堆放或简易填埋，这既需一定的清运费，又要侵占大量的土地，若将其掩埋，碱性的废渣会造成土地的二次污染并耗资较大，且污染环境。

随着建筑业的发展和对建筑工程质量的日益重视，作为混凝土和砂浆基本组成材料之一的建筑用砂的质量和数量对建筑业的影响日益明显。一方面市场对砂的质量要求越来越高,数量越来越大，另一方面符合质量要求的天然砂资源越来越少，由此引发的工程问题时有发生，随着天然砂资源的逐渐匮乏，以及国家对天然砂开采的限制，作为混凝土配制的必备组分之一，天然砂的来源将受到限制。

复合载体桩不是利用桩身形状、桩径、桩端面积的改变来提高承载能力，而是利用重锤对填充料进行夯实挤密，挤密时土体常受到很大的夯击能量，然后释放，对侧向周围影响土体施加侧向挤压力进行有效加固挤密，土体得到密实，变形模量提高，能大幅度提高低级承载力，且施工工艺简单，施工质量易控制，无需场地降水、基坑开挖等程序，减少了工程量，缩短了工期；适用范围广泛，尤其在浅部具有相对较好的土层、表层及填土较厚时其优势更为明显；提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种新型的建筑垃圾再生骨料复合载体桩及其做法，该方法通过将建筑垃圾进行粉碎、筛分，然后掺入粉煤灰和使用水渣代砂，制成再生骨料复合载体桩，采用该方法后桩的承载性能得到提高，变形小；桩的抗渗性能，抗氯离子的渗透性能，抗碳化性能均得到改善；施工周期短处理造价低，降低成本；提高了废物的有效利用率，实现了经济效益。

本发明技术方案为：

一种建筑垃圾再生骨料复合载体桩，主要由夯扩体、桩身、褥垫层构成；所述夯扩体由外层的分拣后的建筑垃圾和内层的干硬性再生混凝土构成：所述桩身由夯扩体上方的护筒、护筒内的钢筋笼和浇筑在护筒内的再生混凝土构成；桩头处铺设褥垫层。

所述的分拣后的建筑垃圾为筛分后几何尺寸在50~150mm的块状建筑垃圾。

所述干硬性再生混凝土由水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高炉水渣、水、减水剂混合后得到；水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高炉水渣、水的混合重量比为1：0.5~2：4~9：3~7：0.2~0.5；所述减水剂的添加量为干硬性再生混凝土总重量的1%~2%。

所述再生混凝土由水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高炉水渣、水、减水剂混合后得到；所述水泥、粉煤灰、建筑垃圾粗骨料、高炉水渣、水的混合重量比为1：0.5~2.5：2.5~6：1~3：1~3.5；所述减水剂的添加量为再生混凝土总重量的0.01%~1%。

所述水泥为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，等级为32.5或42.5。

所述的粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。

所述的建筑垃圾粗骨料为粉碎、筛分后粒径在5~40mm的建筑垃圾；其质量指标满足《混凝土用再生粗骨料》（GB/T 25177-2010）。

所述的高炉水渣为工业原状水渣。

所述减水剂为萘系高效减水剂。

所述褥垫层主要由以下原料制备而成：

建筑垃圾细骨料、建筑垃圾粗骨料；

所述的建筑垃圾细骨料为粉碎、筛分后粒径在2~5mm的建筑垃圾；

所述的建筑垃圾粗骨料为粉碎、筛分后粒径在5~40mm的建筑垃圾；

建筑垃圾细骨料、建筑垃圾粗骨料混合重量比为1~3：7~9；

所述的建筑垃圾再生骨料复合载体桩的抗压强度为20~45MPa。

另外经研究发现加入粉煤灰能使得混凝土拌和料和易性得到改善，混凝土耐久性提高，变形减小，耐磨性提高，成本降低，但是使得混凝土的抗碳化性降低，然而以高炉水渣作为细骨料能提高混凝土的抗碳化性能，弥补粉煤灰的缺点，且水渣作为细骨料具有一定的胶凝活性，而砂子在常温下是惰性材料，所以水渣的碱活性不会对混凝土结构产生危害，不同强度等级的水渣代砂混凝土强度均比普通混凝土有一定提高，且随着水渣代砂率的增大，其混凝土抗压强度和抗折强度均增大，水渣代砂后,混凝土的抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能均得到了改善，且随水渣代砂率的提高,其改善效果明显。

所述复合载体桩按以下操作步骤制备成桩：