CN101182151A - 一种用于建材中的掺合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于建材中的掺合料及其制备方法,它由大部分的建筑固体废弃物,通过物理均化,经特殊生产工艺加工而成的一种绿色建材。本掺合料中的建筑固体废弃物是城市建筑垃圾的主要组成部分,即建造或拆除建筑物时,产生的巨量固体废弃物,经过回收再利用,可大量使用到商品混凝土、商品砂浆、水泥与水泥预制等建材领域中,等量取代现有的粉煤灰或矿粉或部分水泥,节约成本,有效地保护了环境,符合国家循环经济,废物再利用政策。

Description

一种用于建材中的掺合料及其制备方法
[0001] 一、技术领域
[0002] 本发明涉及一种掺合料及制备方法,此掺合料适用于商品混凝土、商品砂浆、水泥与水泥预制等建材领域中。
[0003] 二、背景技术
[0004] 我国城市化建设进程的加快,每年都要产生大量的城市建筑垃圾,而建筑固体废弃物则是城市建筑垃圾的主要组成部分,约占到60%~70%。在建造或拆除建筑物时,会产生巨量的固体废弃物,包括废混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、木材、装饰装修产生的废料和其它废弃物等。
[0005] 虽然我国早在1990年就颁布了《城市固体垃圾处理法》,为建筑垃圾处理提供了依据。但处理办法单一,即到指定地方填埋或回填,这样不但占用大量土地空间资源,还严重污染环境,造成资源浪费,不利于可持续发展。近些年,国内外研究人员在建筑垃圾利用技术上,一般对废混凝土中的石子进行回收,作为再生骨料,和天然骨料混合使用到混凝土中。但由于再生骨料附着不等量的砂浆,导致这样再生骨料的压碎指标和吸水率等物理指标不稳定,严重影响所配制混凝土的物理与力学性能。
[0006] 三、发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种掺合料,该掺合料可以像粉煤灰或矿粉一样,掺加到商品混凝土、商品砂浆、水泥与水泥预制等领域中,而对所配制的混凝土的物理与力学性能不会有任何不良影响,不仅充分利用了建筑固体废弃物,保护了环境,而且大大降低了成本。此外,本发明还提供了该掺合料的制备方法。
[0008] 一种用于建材中的掺合料,其特征在于掺合料的组分和重量百分比为:烧失量6.15%,SiO2 38.67%,CaO 24.86%,MgO 5.68%,Fe2O33.12%,Al2O3 17.16%,K2O 0.76%,Na2O 0.69%,SO3 0.41%,TiO2 1.05%,fCaO 0.3%,碱含量1.19%,MnO 0.4%,Cl- 0.009%,CaF2 0.52%。
[0009] 此外,本发明还提供了上述掺合料的制备方法:首先收集建筑垃圾,再通过人工或机械剔除建筑垃圾中的金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖或瓦片等按按80%~90%重量比废混凝土和10~20%重量比黏土砖或瓦片混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,进行碾磨,碾磨出的材料表面积控制在400m2/kg~450m2/kg。
[0010] 本发明与现有技术相比具有以下特点:
[0011] (1)综合利用了建筑固体废弃物中的绝大部分原材料,与回收废弃混凝土中的石子相比,具有工艺简单,操作方便等优点,而且节省了大量土地资源,降低了环境污染,保护了生态环境,有利于国家的可持续发展;
[0012] (2)掺合料的技术指标接近甚至超过粉煤灰的技术指标,所以可完全替代粉煤灰,部分替代矿粉应用于建筑领域中,而不会对成品有任何不良影响。
[0013] 在实验室,人工剔除建筑垃圾中金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖、瓦片、废瓷砖、墙体装修材料按上述比例混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,再进行碾磨,碾磨出的材料细度控制在400cm2/g~450cm2/g左右。其材料物理指标见表1,由表1可见,其性能接近或超过矿粉技术指标。
[0014] 表1  S95矿粉与本发明掺合料技术指标比较表
[0015]
[0016] 最后用碾磨的材料进行混凝土性能对比试验,结果见表2。由表2结果可见,其等量取代粉煤灰或矿粉,基本不影响混凝土的物理与力学性能。
[0017] 表2  混凝土性能对比表
[0018]
[0019] 注:1、混凝土强度等级为C30;
[0020] 2、C-南京青龙山P.O42.5;
[0021] 3、KF-南京梅宝S95矿粉;
[0022] 4、FA-南京华能电厂II级灰;
[0023] 5、S-中粗砂(天然),FM=2.6;
[0024] 6、G-5~31.5mm碎石(天然);
[0025] 7、Ad-缓凝减水剂;
[0026] 8、SP=42%;
[0027] 9、W/B=0.44;
[0028] 10、拆模后混凝土外观颜色一致。
[0029] 上述试验数据是在实验室比较理想情况下做出的,离实际情况还是有一定的差距,尤其是碾磨出材料的均匀性、稳定性是关键,不过这完全可通过生产工艺与生产配方的调整,克服这方面的不足。
[0030] 五、最佳实施方式
[0031] 实施例1:
[0032] 先收集建筑垃圾,再通过人工或机械剔除建筑垃圾中的金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖或瓦片等按80%重量比废混凝土和20%重量比黏土砖或瓦片混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,进行碾磨,碾磨出的材料表面积控制在450m2/kg。
[0033] 实施例2:
[0034] 先收集建筑垃圾,再通过人工或机械剔除建筑垃圾中的金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖或瓦片等按90%重量比废混凝土和10%重量比黏土砖或瓦片混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,进行碾磨,碾磨出的材料表面积控制在400m2/kg。
[0035] 实施例3:
[0036] 先收集建筑垃圾,再通过人工或机械剔除建筑垃圾中的金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖或瓦片等按85%重量比废混凝土和15%重量比黏土砖或瓦片混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,进行碾磨,碾磨出的材料表面积控制在425m2/kg。
[0037] 表3是以C30泵送混凝土为例做矿粉与以上三个实施例掺合料的对比试验,其中NO.1中没有采用本发明的掺合料,完全采用南京梅宝S95矿粉,NO.2、3是采用的实施例1的掺合料,NO.4、5、6是采用的实施例2的掺合料,NO.7、8、9是采用的实施例3的掺合料。由9个对比实验可以看出,本发明完全可以替代部分甚至全部矿粉。
[0038] 表3:以C30泵送混凝土为例做矿粉与掺合料对比试验
[0039]
[0040] 注:1、C-南京龙潭P.O42.5水泥;FA-南京华能电厂II级灰;KF-南京梅宝S95矿粉;
[0041] G-5-31.5mm连续级配碎石;S-中粗河砂;W-自来水;Ad-外加剂;Ad-泵送剂;SL-混凝土坍落度。
[0042] 2、成型温度为26-31℃,试块养护为标养。

Claims (2)

1.一种用于建材中的掺合料,其特征在于掺合料的组分和重量百分比为:烧失量6.15%,SiO2 38.67%,CaO 24.86%,MgO 5.68%,Fe2O3 3.12%,Al2O3 17.16%,K2O 0.76%,Na2O 0.69%,SO3 0.41%,TiO2 1.05%,fCaO 0.3%,碱含量1.19%,MnO 0.4%,Cl- 0.009%,CaF2 0.52%。
2.权利要求1所述掺合料的制备方法,其特征在于首先收集建筑垃圾,再通过人工或机械剔除建筑垃圾中的金属、木材、塑料等杂物,把废混凝土块、黏土砖或瓦片等按80%~90%重量比废混凝土和10~20%重量比黏土砖或瓦片混合起来,先破碎至最大粒径不超过20mm的颗粒,进行碾磨,碾磨出的材料表面积控制在400m2/kg~450m2/kg。
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