CN101215110A - 加气混凝土废料综合利用的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加气混凝土废料综合利用处理方法，首先将加气混凝土废料烘干与无水石膏或二水石膏煅烧后以一定的质量百分数配比混合后，于球磨机内粉磨，制得膨胀剂；将该膨胀剂与硅酸盐水泥混合均匀，制得膨胀水泥。若把加气混凝土废料在高温下煅烧后，于球磨机内粉磨至比表面积为300－400g/cm2的粉料，即制得胶凝材料；将该粉料以每立方米50－150kg的数量作为填料取代石灰或石粉填充致密实混凝土。本发明的处理方法工艺简单，不产生二次污染，适于工业化生产，使加气混凝土废料得到更充分的利用，变废为宝。

Description

加气混凝土废料综合利用的处理方法
技术领域
本发明涉及建筑材料废料综合利用处理方法，具体地说是涉及一种加气混凝土废料综合利用处理方法、取代部分水泥或是自密实混凝土填料，也可与石膏质材料按一定配比混合成为膨胀剂和膨胀水泥原料。
背景技术
随着墙体保温材料在建筑领域的大力推广与使用，加气混凝土已得到工业化生产和广泛应用。伴随而来的在建筑物拆除中产生大量的加气混凝土废弃物，而且加气混凝土生产过程中也产生了大量的加气混凝土边角料。目前这些加气混凝土废料多被废弃或仅仅被简单的用作填充材料，没有被有利的充分利用，浪费了大量资源。这种传统“大量生产，大量浪费，大量废弃”的模式不符合可持续发展战略，也与2005我国两会提出的“建设节能型社会，发展循环经济”政策相背离。提高建筑材料废弃物再生利用水平，最大限度地降低其对环境的污染，对促进行业技术进步和实施可持续发展战略，发展绿色建材具有十分重要的理论价值和应用价值。
加气混凝土一般可以分为粉煤灰加气混凝土和石英砂加气混凝土，不含有粗骨料，是很好的高铝含量的硅质和石灰质原料，对其进行二次再生利用具有坚实的理论基础，有很好的社会利用经济价值。
发明内容
本发明的目的是针对加气混凝土废料未得到有效利用，造成资源的浪费问题，从而提供一种加气混凝土废料综合利用的处理方法。
为了实现上述的发明目的，本发明的技术解决方案是：
一种加气混凝土废料综合利用的处理方法，其特征在于处理步骤如下：
(1)首先将40～60％质量百分数的加气混凝土废料经100℃～200℃烘干1～3小时，然后与60～40％的无水石膏或二水石膏拌和，于球磨机内粉磨，均化即制得膨胀剂，其细度为0.08mm筛筛余：5～10％；
(2)将上述10～30％的膨胀剂和70～90％硅酸盐水泥混合均匀，即制得膨胀水泥。
上述步骤(1)中所述的无水石膏为工业氟石膏或硬石膏，内含SO3大于30％；所述的二水石膏为磷石膏或脱硫石膏，并须经800℃～900℃下煅烧2-3小时。
一种加气混凝土废料综合利用处理方法，其特征在于处理步骤如下：
(1)将加气混凝土废料在600℃～900℃下煅烧2-3小时后，于球磨机内粉磨至比表面积为300-400g/cm2的粉料，即制得胶凝材料；
(2)将上述粉料以每立方米50-150kg的数量作为填料取代石灰或石粉填充自密实混凝土。
该发明的第一种处理方法技术原理是：加气混凝土在蒸养前的常温预养阶段往往有一定量的钙矾石形成，高温蒸养时钙矾石分解。经煅烧后加气混凝土中的铝份转化为铝酸钙或无水硫铝酸钙，通过与适量无水石膏混磨，形成具有补偿混凝土收缩功能的膨胀性硅酸盐材料。本发明制得的膨胀性硅酸盐材料加入水泥混凝土或砂浆后，组成中材料所含的活性Al2O3成分与水泥水化生成的Ca(OH)2及石膏作用，生成水化硫铝酸三钙，起膨胀和致密增强作用；原材料所含的活性SiO2水化生成水化硅酸钙凝胶，起增加强度作用。
已有的混凝土膨胀剂都需要消耗大量的含铝矿产资源。本发明制备出的膨胀性硅酸盐材料制备方法生产工艺简单，可节省大量能源；变废为宝，成本低廉，经济效益高。该膨胀性硅酸盐材料不仅具有低碱含量(小于0.5％)和低氯离子含量，而且水中7～28天的限制膨胀率能够较稳定地增长，同时在空气中气干21天仍保持微膨胀性能，这充分说明，这种膨胀性硅酸盐材料是一种低碱高性能膨胀剂和高性能膨胀水泥。
该发明的第二种处理方法技术原理是：制备加气混凝土的原材料主要是粉煤灰(或石英砂)、石灰和石膏等，而且不含有粗骨料，对其进行高温煅烧后可转化为很好的硅质和石灰质材料，因而可以作为胶凝材料取代部分硅酸盐水泥或是作为填料取代石灰或石粉填充自密实混凝土。
有益效果：
本发明处理方法使加气混凝土废料转化为CaO2-SiO2-Al2O3-SO3四元体系材料，它具有高活性、高性能和多功能等特性，粉磨到一定细度后，可作为胶凝材料取代部分水泥或是自密实混凝土填料，也可与石膏质材料按一定配比混合成为膨胀剂和膨胀水泥原料。该处理方法工艺简单，不产生二次污染，适于工业化生产，使加气混凝土边废料得到更充分的利用，变废为宝。而且用该方法制造出产品的原料全部为工业废料，生产成本低，对减少工业废料，建筑行业的可持续发展具有深远的意义。
具体实施方式
实施例1、一种加气混凝土废料综合利用的处理方法，其处理步骤如下：
(1)选用粉煤灰加气混凝土废料与无水石膏作为膨胀组份，将加气混凝土废料于105℃温度下煅烧2h后，与无水石膏按1∶1的比率一起于球磨机内球磨，当细度达到0.08mm方孔筛余量小于10％时出料，混合均匀后即得低碱混凝土膨胀剂。此时无水石膏为工业氟石膏，SO3含量＞39％。表1为本实施例膨胀剂的化学成分以及混凝土掺8％本发明膨胀剂的物理性能。
(2)将上述步骤(1)制得的膨胀剂和硅酸盐水泥以15％和85％的配比混合均匀得到膨胀水泥。参照标准JC/T 313-1982(1996)测得膨胀水泥在水中养护的1d和28d膨胀率分别为0.35％和1.08％，到达标准。
实施例2、一种加气混凝土废料综合利用的处理方法，其处理步骤如下：
(1)选用粉煤灰加气混凝土废料在800℃下煅烧2小时后，于球磨机内粉磨至比表面积为300～400g/cm2粉料时出料，制得所需胶凝材料；以15％胶凝材料和85％的硅酸盐水泥熟料混合均匀，按照标准GB 175-1999进行性能检测，达到硅酸盐水泥标准。
(2)将上述备的粉料作为自密实混凝土填料，试验原材料：52.5盘固水泥，粉煤灰25％取代率，本发明制备粉料即胶凝材料15％取代率；水胶比0.43；石子级配为5-10mm和10-20mm，5-10mm占30％，10-15mm占35％，15-20mm占35％；减水剂(胶凝材料的1％)；消泡剂(减水剂固含量的千分之三)。测得自密实混凝土流动性：扩展度675mm，坍落度28cm；达到自密实混凝土流动性标准。
表1
序号   项目     标准要求     试验结果
化学成分   氧化镁(％)     ≤5.0     1.42
含水率(％) ≤3.0 1.32
  总碱量(％)     ≤0.75     0.31
  氯离子(％)     ≤0.05     0.006
物理性能   0.08mm筛筛余(％)     ≤12     7.1
抗压强度(MPa)    7d     ≥25.0     36.0
   28d     ≥45.0     53.7
抗折强度(MPa)    7d     ≥4.5     5.6
   28d     ≥6.5     7.8
凝结时间    初凝(min)     ≥45     425
   终凝(h)     ≤10     9.5
限制膨胀率(％) 水中    7d     ≥0.025     0.037
   28d     ≤0.10     0.042
  空气中    21d     ≥-0.02     0.005

Claims (3)

1.一种加气混凝土废料综合利用的处理方法，其特征在于处理步骤如下：
(1)首先将40～60％质量百分数的加气混凝土废料经100℃～200℃烘干1～3小时，然后与60～40％的无水石膏或二水石膏拌和，于球磨机内粉磨，均化即制得膨胀剂，其细度为0.08mm，筛余：5～10％；
(2)将上述10～30％的膨胀剂和70～90％硅酸盐水泥混合均匀，即制得膨胀水泥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤(1)中所述的无水石膏为工业氟石膏或硬石膏，内含SO3大于30％；所述的二水石膏为磷石膏或脱硫石膏，并须经800℃～900℃下煅烧2-3小时。
3.一种加气混凝土废料综合利用处理方法，其特征在于处理步骤如下：
(1)将加气混凝土废料在600℃～900℃下煅烧2-3小时后，于球磨机内粉磨至比表面积为300-400g/cm2的粉料，即制得胶凝材料；
(2)将上述粉料以每立方米50-150kg的数量作为填料取代石灰或石粉填充自密实混凝土。
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