一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于土建工程砌筑材料技术领域，具体涉及一种砌筑框架填充墙的再生骨 料石粉抗震型空心砌块，本发明还涉及一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌 块的制备方法。
【背景技术】
[0002] 框架填充墙是指在框架结构中砌筑于柱子之间的墙体。20世纪60年代前，框架填 充墙的设计并不受重视，一直认为它只是起围护和分隔作用的"非结构"构件；1964年，美 国阿拉斯加南部发生了震级里氏9. 2级大地震发现，"非结构"构件的破坏损失大大超过主 体框架结构损失，"非结构"构件的抗震问题才开始为人们所关注；我国是在1976年唐山发 生了震级里氏7. 8级灾难性地震后也开始关注该问题，尤其2008年汶川震级里氏8. 0级大 地震后该问题已得到高度重视。框架填充墙作为"非结构"构件不仅起围护和分隔作用，实 际上还参与承担了相当部分的地震作用。
[0003] 作为砌筑框架结构中填充墙的砌筑材料，其发展首先是以实心黏土砖为代表的传 统墙体材料向以混凝土空心砌块、粉煤灰砌块、加气混凝土砌块为代表的新型墙体材料方 向发展，然后再向以废弃混凝土加工制得的再生骨料为主要原料所生产的再生骨料空心砌 块为代表的符合国家节能减排、低碳、保护土地资源战略方针的新型墙体材料方向发展。关 于再生骨料混凝土技术的研究，诸如德国、美国、日本等国外发达国家起步早，在再生骨料 混凝土空心砌块方面的研究并取得了丰硕成果。我国在这方面的研究起步晚，上个世纪，应 砌筑框架填充墙仍然是以实心黏土砖为代表的传统墙体材料，由于实心黏土砖为代表的传 统墙体材料不论从对土地破坏、资源与能源耗费以及对环境污染的任何一个角度来分析， 都不符合可持续发展和国家墙体改革政策要求。
[0004] 进入21世纪，随着绿色建筑的理念不断深入人心，在使砌筑框架填充墙的绿色建 筑材料关注度也在不断提高，对绿色建筑材料尤其是再生骨料空心砌块方面的研发和制备 工艺技术水平也在大幅提升。与以实心黏土砖为代表的传统墙体材料和普通砌块相比，由 于再生骨料石粉抗震型空心砌块对于节能减排、低碳、保护土地资源作用显著，因此，再生 骨料石粉抗震型空心砌块符合国家可持续发展战略方针的新型墙体材料，更是替代实心黏 土砖和普通砌块的绿色建筑材料；由于再生骨料石粉抗震型空心砌块空洞率高，表观密度 小，轻质，抗压、抗折和抗剪强度高，为提高框架填充墙的抗震性能创造了条件；同时，通过 对3片不同竖向荷载作用下由再生骨料石粉抗震型空心砌块砌筑的框架填充墙进行水平 低周反复荷载试验，结果发现，该框架填充墙的F-U滞回曲线较为丰满，位移延性系数（d。） 大，延性好，等效黏滞阻尼系数OO大，耗能能力强，抗震性能良好。可见，再生骨料石粉抗 震型空心砌块可砌筑框架填充墙，且具有良好的抗震性能。
[0005] 国内外专家学者针对再生骨料空心砌块性能方面进行了一定研究并做了 一些报 告。 如"Strength and insulating properties ofbuilding blocks made from waste materials"研究了由再生混凝土、蛭石、聚苯乙烯珠粒制成的轻质再生砌块以及用其砌 成的柱构件的抗压强度和导热能力；"Research ofrecycled bearing concrete hollow block"探索了再生骨料取代率及水灰比对再生骨料混凝土空心砌块抗压强度的影响；"再 生混凝土空心砌块受压性能分析"提出通过添加聚丙烯纤维有助于提高再生混凝土砌块抗 裂性能；"建筑垃圾作骨料生产保温砌块的研究"认为将再生骨料与聚苯乙烯混合作为骨料 制作成砌块，可以用于填充墙结构，并具有一定保温性能。这些研究报告主要集中在其力学 性能、轻型、保温等性能方面，对其抗震性能方面的研究报告还相对较少。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块，该种 再生骨料石粉抗震型空心砌块不仅在节能减排、低碳、保护土地资源方面发挥了重要作用， 而且其空洞率高，表观密度小，轻质，抗压、抗折和抗剪强度高，砌块砌体抗震性能好。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块 的制备方法，本发明是以废弃混凝土经过加工所得的再生粗骨料、细骨料（可用再生细骨 料替代）和石材加工废弃石粉为主要原材料、加入水泥、水、聚羧酸高效减水剂等其他原 料，通过混合、搅拌、成型、静置、养护后即得该种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空 心砌块。
[0008] 本发明所采用的第一技术方案是，种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心 砌块，包括长方体壳体，壳体的内部设置有两个长方体孔，壳体的顶面和底面上均设置有第 一凹槽，壳体的四个侧面上均设置有第二凹槽。
[0009] 进一步地，每个面上的第一凹槽设置有3个。
[0010] 进一步地，每个面上的第二凹槽设置有2个。
[0011] 进一步地，两个长方体孔之间形成的肋的厚度为40mm;壳体的外壁的厚度为 35mm〇
[0012] 本发明所采用的第二技术方案是，一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空 心砌块的制备方法，制备得到砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块，包括以下 步骤：
[0013] 首先对水泥、石粉、细骨料进行轮碾混合，搅拌均匀后，再加入聚羧酸高效减水剂 和水，仍然保持搅拌，直至保证水泥浆料能够完全包裹细骨料颗粒；然后再加入再生粗骨 料，并继续加入剩余的聚羧酸高效减水剂和水，经强制搅拌均匀后制得干性再生骨料石粉 混凝土，将干性再生骨料石粉混凝土分批送入液压成型机，经高频振动加压成型即得半成 品；半成品经过静置12~24h后，再经蒸压养护10~12h，即制得一种砌筑框架填充墙的 再生骨料石粉抗震型空心砌块成品。
[0014] 进一步地，水泥、再生粗骨料、石粉、细骨料、水的质量比为1 : (2.95~ 4. 75) : (0· 60 ~0· 90) : (2. 65 ~2. 95) : (0· 35 ~0· 50)。
[0015] 进一步地，细骨料用再生细骨料替代，其质量取代率取50%。
[0016] 进一步地，聚羧酸高效减水剂为自制的AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂，其掺量为 水泥质量的0.6~1.5%。
[0017] 进一步地，自制的AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂通过以下步骤制备得到：采用 水溶液聚合法，先把丙烯酸和聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯配成具有一定质量浓度混合单体溶 液，再将引发剂过硫酸铵配成一定质量浓度溶液，然后向装有温度计、机械搅拌装置、冷凝 回流及恒压滴液装置的四口烧瓶中加入一定量的水、甲基丙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲 基丙烯磺酸钠，通氮并搅拌，加热至反应温度70~90°C后，分别滴加混合单体溶液和过硫 酸铵溶液，混合单体溶液先于APS溶液滴加完毕，在1. 5~2. 5h滴加完毕后，继续保持恒温 反应2h，反应结束后冷却至室温，然后加入一定质量浓度氢氧化钠溶液，调节pH = 7,即得 自制的AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂。
[0018] 进一步地，η(聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯）：η(甲基丙烯磺酸钠）：n(2-丙烯酰 胺-2-甲基丙烯磺酸钠 ）：η (丙烯酸）=I. 0 : (I. 0~2. 5) : (I. 0~3. 0) : (5. 5~ 7. 0)，聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯中的聚乙二醇单甲醚的相对分子质量为400~1200,引发 剂过硫酸铵用量为混合单体溶液总质量的6%，所述聚合反应温度为70~90°C和聚合反应 时间为3. 5~4. 5h。
[0019] 本发明的有益效果是：本发明按以上方法制得的一种砌筑框架填充墙的再生骨料 石粉抗震型空心砌块，其外观尺寸：长度为390_，宽度为190_，高度为190_，设有2个倒 角长方形孔，尺寸为140mmX 120mm，外壁厚和肋厚分别为35mm和40mm，空心率大于45%，表 观密度小于900kg/m3;在砌块的两顶面和两条面上分别设有3个小凹槽和2个小凹槽，填满 砂楽后有利于提尚框架填充墙抗剪能力。
[0020] 按以上方法制得的一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块，参考 《混凝土砌块和砖试验方法》(GB/T 4111-2013)进行测试，其抗压、抗折和抗剪强度分别可 达8. 60MPa以上、I. 30MPa以上和0.1 OMPa以上；通过对3片不同竖向荷载作用下由该种砌 筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块砌筑的框架填充墙进行水平低周反复荷载 试验，该框架填充墙滞回曲线饱满，延性好，耗能能力强，具有良好的抗震性能。由此可见， 本发明所述的一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块不仅具有空心率高、表 观密度小、轻质的特点，同时具有良好的抗压、抗折、抗剪强度等基本力学性能；当该再生骨 料石粉抗震型空心砌块作为框架填充墙时，还具有滞回曲线饱满，延性好，耗能能力强，具 有良好的抗震性能。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块的剖视图；
[0022] 图2是本发明砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块的俯视图；
[0023] 图3是本发明砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块的左视图。
[0024] 图中，1.壳体，2.长方体孔，3.第一凹槽，4.第二凹槽，5.肋，6.外壁。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0026] 本发明提供一种砌筑框架填充墙的再生骨料石粉抗震型空心砌块，如图1至如3 所示，包括长方体壳体1，壳体1的内部设置有两个长方体孔2,壳体1的顶面和底面上均设 置有第一凹