CN106242327A - 一种再生微粉水泥混合材及其制备方法 - Google Patents

一种再生微粉水泥混合材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种再生微粉水泥混合材及其制备方法。所述再生微粉水泥混合材由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为2~8：0.21~2.1：0.1~1：15~21。本发明再生微粉水泥混合材所需原料来源广泛，可降低水泥熟料的用量，增加了固体废弃物的再利用率，对保护生态环境和促进循环经济的发展有良好的推动作用，同时能够满足普通硅酸盐水泥的强度标准。

Description

一种再生微粉水泥混合材及其制备方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物利用领域，特别是一种再生微粉水泥混合材及其制备方法。
背景技术
随着我国城市改扩建规模的不断加大以及社会主义新农村建设的快速推进，大量旧建筑物和构筑物的拆除产生了大量的混凝土、砖、石、砂浆和瓦块等建筑废弃物。据住建部预计，到2020年中国还将新建住宅300亿平方米，由此产生的建筑废弃物至少达到50亿吨。目前，建筑废弃物大部分采用传统方式处置，不仅占用大量土地，而且还会对环境和人身安全造成很大危害。另外，混凝土的大量生产需要大量开采优质天然砂石资源，造成自然环境的严重恶化。建筑废弃物加工成再生骨料来代替天然砂石生产混凝土方面的研究已较多，但将建筑废弃物加工成比表面积大于400ｍ2/kg的超细粉末来代替水泥或作为掺合料制备混凝土方面的研究还不够成熟。建筑废弃物的再生利用已成为一项迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足，提供一种再生微粉水泥混合材。本发明还提供这种再生微粉水泥混合材的制备方法，其简便可行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种再生微粉水泥混合材，由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为2~8：0.21~2.1：0.1~1：15~21。
优选的，所述活化建筑垃圾粉占水泥熟料质量的百分比为15~25%，更优选为19%。
优选的，所述激发剂的添加量占水泥熟料质量的百分比为6~8%，更优选为7%。
优选的，所述脱硫石膏占水泥熟料质量的百分比为2~4.8%，更优选为4.8%。
优选地，所述再生微粉水泥混合材各组分比例为活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为4：1.5：1：21。优选的，所述活化建筑垃圾粉细度≤80μm。
优选的，所述激发剂为CaO、CaCl2、Ca(OH)2或水玻璃中的一种或多种。
优选的，所述活化建筑垃圾粉为废弃混凝土粉、废弃砖粉或废弃大理石粉中的一种或多种经破碎、预处理、球磨、煅烧得到。
优选的，所述再生微粉水泥混合材的制备方法如下：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为25~30mm的颗粒；
2）预处理：将破碎得到的建筑垃圾在300~500℃的条件下煅烧2~5h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾球磨2~5h，得到≤80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将得到的建筑垃圾粉在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，在0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例研磨混合均匀。
更优选地，所述制备方法包括如下步骤：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为30mm的颗粒；
2）预处理：将30mm的建筑垃圾在400℃的条件下煅烧3h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾在球磨机中球磨4h，得到30μm ~80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将得到的建筑垃圾粉在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例称取后在行星磨中研磨混合均匀。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）本发明材料简单易得，工艺易调控，制作成本低，适应大规模生产。
（2）本发明能够节约水泥土地等资源，削弱建筑垃圾堆积对环境的影响。建筑垃圾经活化处理，可代替水泥熟料，减少了水泥生产的成本。建筑垃圾的转化利用，减少其堆积量，充分发挥土地应有的价值。对保护生态环境和促进循环经济的发展有良好的推动作用。
（3）本发明所制备的再生微粉水泥混合材，与普通硅酸盐水泥相比在凝结时间、抗压强度、工作性能均有显著提高。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的
内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
本实施例提供一种再生微粉水泥混合材，由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为4:1.5:1:21。
上述再生微粉水泥混合材的制备方法包括如下步骤：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为30mm的颗粒；
2）预处理：将30mm的建筑垃圾经在400℃的条件下煅烧3h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾在球磨机中球磨4h，得到≤80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将≤80μm的建筑垃圾在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃保温2h，0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例称取后在行星磨中研磨混合均匀。
实施例2
本实施例提供一种再生微粉水泥混合材，由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为2.85:1.05:0.72:15。
上述再生微粉水泥混合材的制备方法包括如下步骤：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为25mm的颗粒；
2）预处理：将25mm的建筑垃圾经在500℃的条件下煅烧2h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾在球磨机中球磨3.5h，得到30μm ~80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将30μm ~80μm的建筑垃圾在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃保温2h，0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例称取后在行星磨中研磨混合均匀。
实施例3
本实施例提供一种再生微粉水泥混合材，由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为2:2.1:0.1:18。
上述再生微粉水泥混合材的制备方法包括如下步骤：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为25mm的颗粒；
2）预处理：将25mm的建筑垃圾经在300℃的条件下煅烧5h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾在球磨机中球磨2.5h，得到小于80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将小于80μm的建筑垃圾在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃保温2h，0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例称取后在行星磨中研磨混合均匀。
实施例4
本实施例采用和实施例1相同的制备方法，提供一种再生微粉水泥混合材。所述再生微粉水泥混合材由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为8:0.21:0.5:16。
对比例1
本对比例提供的一种再生微粉水泥混合材的原料质量比例与实施例1不同，具体为：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为4：1.5：1：12。其制备方法相同。
将实施例1~4与对比例1均进行水泥凝结时间、抗折抗压强度以及安定性测试。
经常规测试，所述实施例及对比例形成的水泥胶砂试件的各项指标见附表。
表1再生微粉水泥混合材的性能
从表1可以看出，实施例以及对比例中的各参数是在标准实验室进行的水泥各性能试验，参考标准为《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）。从表中可以看出，再生微分水泥混合材所得水泥凝结时间与普通硅酸盐相差不大，实施例2、3、4力学性能较对普通硅酸盐水泥的略低，但是实施例1力学性能较对普通硅酸盐水泥的略高，安定性符合要求，实施例所测的各项性能指标都较对比例各项性能指标更优。
以上对本发明创造实施所提供的一种所述再生微粉水泥混合材进行了详细的介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明创造实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明创造的限制。

Claims (8)

1.一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，由活化建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料研磨混合得到，各组份按照以下质量比例混合：活性建筑垃圾粉：激发剂：脱硫石膏：水泥熟料为2~8：0.21~2.1：0.1~1：15~21。
2.根据权利要求1所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述活化建筑垃圾粉占水泥熟料质量的百分比为15~25%。
3.根据权利要求1所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述激发剂的添加量占水泥熟料质量的百分比为6~8%。
4.根据权利要求 1 所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述脱硫石膏占水泥熟料质量的百分比为2~4.8%。
5.根据权利要求1所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述活化建筑垃圾粉细度≤80μm。
6.根据权利要求1所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述激发剂为CaO、CaCl2、Ca(OH)2、水玻璃中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种再生微粉水泥混合材，其特征在于，所述活化建筑垃圾粉为废弃混凝土粉、废弃砖粉、废弃大理石粉中的一种或多种经破碎、预处理、球磨、煅烧得到。
8.权利要求1所述再生微粉水泥混合材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）破碎：将建筑垃圾破碎为25~30mm的颗粒；
2）预处理：将破碎得到的建筑垃圾在300~500℃的条件下煅烧2~5h；
3）球磨：将预处理后的建筑垃圾球磨2~5h，得到≤80μm的建筑垃圾粉；
4）煅烧：将得到的建筑垃圾粉在600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，在0.5h冷却到室温，获得活性建筑垃圾粉；
5）混合：将活性建筑垃圾粉、激发剂、脱硫石膏、水泥熟料按质量比例研磨混合均匀。
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