砖是全世界广泛使用的必不可少的建筑材料。每年，全球生产近15000亿砖。但是，根据普华永道报告，墨尔本正面临粘土的短缺。本文展示并考虑了发表在《期刊》上的研究的结果建筑物这考虑在砖块中使用啤酒瓶，以最大程度地减少环境影响并克服短缺。
学习：在开火的粘土砖中回收碎的废啤酒瓶玻璃。图片来源：Kardasov电影/Shutterstock.com
一块砖会产生0.61公斤的CO2在其生命周期中；2500亿块砖的射击过程约为40.65–42.64 TG CO2每年进入气氛，导致气候变暖。因此，将废物添加到砖中是解决污染问题的一种方法。稻壳，橡胶，木屑，各种类型的污泥和再生纸等组件已证明对环境和最终产品有利。
许多研究将啤酒瓶用作废玻璃添加剂，因为它们可访问，便宜且低熔点约为1000°C。杂志上发表的一项研究建筑物旨在调查在被解雇的粘土砖中回收废物啤酒瓶（BG）的潜力。
方法
来自受信任的砖制造商的大约30公斤粘土土壤样品用于生产所需数量的砖样品。表1列出了本研究中使用的砖土的岩土技术。最初将粘土土壤收集在金属托盘中，并在105°C下干燥24小时。
| 特性 |
砖土 |
| 液体极限（％） |
32 |
| 塑料极限（％） |
19 |
| 可塑性指数（％） |
13 |
表格1。砖土的岩土特性。资料来源：Xin等，2021。
用锤子将土壤粉碎，并使用200μm筛子筛分。为这项研究收集了19个330毫升可回收啤酒瓶。
图1。（a）粘土土壤；（b）本研究中使用的啤酒瓶。图片来源：Xin等，2021。
清洁和干燥后，使用锤子将BG粉碎成碎片。接下来，使用球磨机24小时将BG碎片粉碎成BG粉末。采用XRD分析来识别主要晶体相。
XRF分析有助于确定实验性粘土土壤和BG粉的主要化学成分和氧化物。表2总结了按重量（G）和放电温度的样品的混合物比例。
| 设置号码 |
数量。样品 |
BG内容％（按重量） |
射击温度 |
| S1 |
6 |
10％ |
1050°C |
| S2 |
6 |
10％ |
1000°C |
| S3 |
6 |
10％ |
950°C |
| S4 |
6 |
10％ |
900°C |
| S5（控制） |
6 |
0％ |
1050°C |
表2。标本的混合物比例（g）和点火温度。资料来源：Xin等，2021。
五组六块砖主要准备，导致30块砖。集合1、2、3和4具有相同的水分含量为15％和10％BG，在1050°C，1000°C，950°C和900°C的温度下发射。集合5被视为对照批次（0％BG），并在1050°C下射击。最佳水分含量（OMC）为15％。
将所有砖在105°C下烤箱干燥24小时，然后进行空气干燥48小时。将对照砖放入1050°C的坡道速率为0.7°C/分钟的炉中，并在此温度保持3小时。在温度900°C，950°C，1000°C和1050°C的温度下，将其余五批批次放在炉子中，坡道速率为0.7°C/分钟。
图2。（a）伺服巡回式压缩机；（b）电炉。图片来源：Xin等，2021。
射击后，砖块留在炉中，直到所有砖块冷却至室温。将受控的砖样品与BG修饰的砖进行比较，以验证添加BG是否有可能降低点火温度。
确定每个砖样品的最大载荷和抗压强度。
图3。Tecnotest机器（K300/EUT）。图片来源：Xin等，2021。
导热率是建筑材料的基本标准，因此经过测试（见图4）。欧洲杯足球竞彩测量在平均温度为20±2°C下进行。对每个样品进行了三次测试，采用了三个测量值的平均值，并在每个测试之间应用了15分钟的间隔时间。
图4。导热率测试。图片来源：Xin等，2021。
记录烤箱干燥后的样品的重量。以下步骤是将干样品的床表面放在杆上60±1秒钟，这是从标本与水接触的时间。
下一步是将样品从水中取出，并立即用湿布擦拭并确定其质量（m2克）。称重在从水箱中取出样品后的1分钟内完成。
初始吸收试验速率后，将样品在105°C下烤箱干燥24小时。样品发射后称重，然后冷却至室温并记录下来。然后，将砖块放入环境温度24小时的冷水中。
24小时后，将它们从冷水中取出并排出1分钟。砖块表面上的任何剩余水都在3分钟内用湿纸干燥，并再次称重砖并记录。
冷水测试后，将样品放在水浴中的网格上，并且标本的所有表面都被至少25毫米的水覆盖。在大约1小时内将水迅速加热至100°C，并在此温度保持5小时。然后，将样品均匀冷却，并将其放在水箱中超过3小时。
下一步涉及从冷水中取出砖块，排出1分钟，并在3分钟内使用湿纸去除砖块表面上的任何剩余水。砖再次称重并记录下来。
结果与讨论
表3显示了在土壤中发现的主要化合物，BG粉是硅（SI）。
| 化学成分 |
专注 |
| 粘土 （％） |
BG（％） |
| NA |
0.14 |
4.37 |
| 毫克 |
0.48 |
0.39 |
| al |
7.08 |
0.92 |
| si |
21.86 |
24.02 |
| CA |
0.16 |
8.94 |
| ti |
0.66 |
0.04 |
| cr |
0.02 |
0.16 |
| 铁 |
5.22 |
0.67 |
| NA2o |
0.33 |
8.47 |
| Sio2 |
46.92 |
52.13 |
| k2o |
3.53 |
0.91 |
| 铁2o3 |
5.64 |
0.69 |
| CAO |
0.18 |
10.01 |
表3。在粘土土壤和BG中发现的化学成分和氧化物。资料来源：Xin等，2021。
筛分分析证明了粒度分布。
图5。粒度分布。图片来源：Xin等，2021。
抗压强度是确定砖块质量的重要参数。从图6中可以看出，所有经过测试的砖压倒性地满足了这一限制。
图6。抗压强度结果。（S1-10％BG在1050°C发射，S2-10％BG在1000°C发射，S3-10％BG在950°C发射，S4-10％BG在900°C发射，S5-Control 0％BG在1050°C发射）。图片来源：Xin等，2021。
表4说明了制造砖的收缩特性。测量并以高度和直径为代表，每组的平均初始干燥收缩，收缩和四个砖样样品的总收缩值。
| 收缩的类型 |
砖直径（％）的类型 |
直径（％） |
高度 （％） |
| 初始干燥收缩 |
S1 10％BG 1050°C |
1.34 |
1.26 |
| S2 10％BG 1000°C |
1.38 |
1.23 |
| S3 10％BG 950°C |
1.30 |
1.02 |
| S4 10％BG 900°C |
1.44 |
1.20 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
2.07 |
1.27 |
| 射击收缩 |
S1 10％BG 1050°C |
5.91 |
2.80 |
| S2 10％BG 1000°C |
5.36 |
2.17 |
| S3 10％BG 950°C |
2.97 |
1.29 |
| S4 10％BG 900°C |
0.75 |
0.51 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
3.97 |
2.10 |
| 总收缩 |
S1 10％BG 1050°C |
7.24 |
4.06 |
| S2 10％BG 1000°C |
6.74 |
3.40 |
| S3 10％BG 950°C |
4.27 |
2.31 |
| S4 10％BG 900°C |
2.19 |
1.71 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
6.04 |
3.37 |
表4。收缩测试结果。资料来源：Xin等，2021。
表5显示，平均干密度随着点火温度的降低而降低，并且随着发射温度的降低，导热率降低。
| 砖平均 |
导热率（w/mk） |
平均干密度（kgm-3） |
| S1 10％BG 1050°C |
0.84 |
2300 |
| S2 10％BG 1000°C |
0.81 |
2200 |
| S3 10％BG 950°C |
0.81 |
2100 |
| S4 10％BG 900°C |
0.62 |
2000 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
0.49 |
2100 |
表5。导热系数。资料来源：Xin等，2021。
XRD分析表明，石英，金红石，赤铁矿，三翼岩，假石和白云母是砖标本中的主要相（图7），在各种温度（900°C，950°C，1000°C，1000°C，1000°C，1000°C）下掺入0％和10％BgC和1050°C）。
图7。XRD模式。（Q-Quartz，r-rutile，h--------- tridymite，p-pseudorutile和M-Muscovite）。图片来源：Xin等，2021。
IRA测试（见表6）用于确定一分钟在砖头上吸收的克中水量。浸润是砖耐用性的重要参数。
| 样本 |
平均IRA（总）（kg/m2） |
| S1 10％BG 1050°C |
0.89 |
| S2 10％BG 1000°C |
1.31 |
| S3 10％BG 950°C |
1.94 |
| S4 10％BG 900°C |
3.58 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
1.72 |
表6。IRA值。资料来源：Xin等，2021。
表7示出了冷水浸入测试和沸水测试的结果。所有测试砖的饱和系数（SC）低于最大所需的吸收值17％（见表8）。
| 样本 |
w我* （平均的） |
wb* （平均的） |
饱和系数 |
| S1 10％BG 1050°C |
0.43 |
1.85 |
0.23 |
| S2 10％BG 1000°C |
3.30 |
4.87 |
0.68 |
| S3 10％BG 950°C |
9.42 |
10.84 |
0.87 |
| S4 10％BG 900°C |
12.02 |
13.59 |
0.88 |
| S5 0％控制BG 1050°C |
7.10 |
8.55 |
0.83 |
表7。冷水24小时浸入测试结果。资料来源：Xin等，2021。*注意：W我=样品吸收冷水百分比；wb=样品的沸水吸水百分比；饱和系数= W之间的比率我和wb。
从建筑物，制造商和客户的角度来看，生产的砖的颜色至关重要。表9说明了制成的砖标本的图片。由于添加了BG，受控砖的颜色比含有10％BG的砖的颜色要深。
| 将数字1（10％玻璃在1050°C发射） |
 |
| 将数字2（10％玻璃在1000°C发射） |
 |
| 设置3号（在950°C下发射10％玻璃） |
 |
| 套装4（在900°C下发射10％玻璃） |
 |
| 设置数字5（控制0％玻璃在1050°C下射击） |
 |
表9。制造的砖标本。资料来源：Xin等，2021。
结论
这项研究研究了啤酒瓶玻璃（BG）是否可以在射击砖中回收，并研究了点火温度与相应的物理和机械性能与导热率之间的关系。
通过在1050°C的点火温度下添加10％BG，实现了最大抗压强度（113.93 MPa）。经过测试的砖满足了建议的最大建议吸收值17％。
导热率测试结果证明，密度和触发温度影响了导热率的性能。这项研究中的所有制造砖都满足了澳大利亚标准的要求。
因此，在被解雇的粘土砖中回收废玻璃可以解决不断增长的世界废物灾难，最大程度地减少垃圾填埋场的储备，并有可能将射击温度降低至900°C，因为BG有助于在850°C以上的温度下形成玻璃相。
期刊参考：
Xin，Y.，Kurmus，H.，Mohajerani，A.，Dallol，Y.，Lao，Y.，Robert，D.，Pramanik B.，Tran，P。（2021年），回收碎粘土中的碎碎废物啤酒杯砖块。建筑物。可用网址：https://www.mdpi.com/2075-5309/11/10/483
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