CN101215114A - 废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法 - Google Patents

废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法 Download PDF

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Abstract

废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，它涉及一种废弃混凝土再生的方法。本发明解决了废弃混凝土的回收利用问题，及现有处理过程产生二次污染的问题。本发明的方法如下：一、废弃混凝土先破碎处理；二、在750～800℃条件下煅烧；三、将煅烧后的废弃混凝土块状物料，经机械加工后分离砂石材料与水泥浆；四、将步骤三分离得到砂石材料经筛分后得到石子和砂子，得到再生骨料；五、将步骤三分离得到的水泥浆与硅酸盐水泥熟料和调凝剂混合，再研磨得到再生水泥。本发明具有节约资源、保护环境、节省能源、降低成本、工艺简单及不易对环境造成二次污染的优点。

Description

废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法
技术领域
本发明涉及一种废弃混凝土再生的方法。
背景技术
混凝土是建筑行业用量最大的结构材料。2006年我国的水泥产量超过12亿吨，其中40％以上用于生产混凝土，混凝土产量超过40亿立方米。每年拆除的废旧混凝土、工程建设产生的废弃混凝土、混凝土预制构件厂排放的混凝土等合计超过4000万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。混凝土的组成材料除水泥外，还有石子、砂子。废弃混凝土作为建筑垃圾处理，同时又重新开采新的矿产、粘土等资源用于生产水泥和砂石材料，消耗大量的天然资源。水泥的综合能耗为每生产一吨水泥消耗原煤0.15～0.18吨，水泥产业年消耗原煤超过1.8亿吨。每消耗1吨煤约产生出2.56吨的CO2和其它有害气体。不断增长的水泥生产量排放大量的温室气体，对全球气候造成严重的不良影响。
混凝土中的砂、石基本保持原有的性质、其中的水泥矿物经水化后生成了水化产物。如果把混凝土进行分解，使砂石材料还原并作为生产新混凝土的材料，把其中的水泥水化产物经加工后还原或部分还原重新生成水泥矿物，经加工后制成水泥，将对环境保护和行业的可持续发展产生巨大的影响。
现有的利用废弃混凝土生产再生骨料的方法是把混凝土直接破碎，作为混凝土骨料，部分替代碎石，而这一过程中生产出来的粉料(主要成分是硬化水泥浆)成了新的工业废料造成了二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决废弃混凝土的回收问题，及现有废弃混凝土处理过程产生二次污染的问题；提供了一种废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法。
本发明废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法是按下述步骤实现的：一、原料预处理：废弃混凝土先破碎处理，破碎混凝土的块径为原混凝土骨料粒径的2～3倍，得到废弃混凝土块状物料；二、煅烧：在750～800℃条件下，将废弃混凝土块状物料煅烧；三、后处理：将煅烧后的废弃混凝土块状物料，经机械加工后再分离得到砂石材料与水泥浆；四、将步骤三分离得到砂石材料经筛分后得到石子和砂子，得到再生骨料；五、将步骤三分离得到水泥浆与硅酸盐水泥熟料和调凝剂混合，水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的50％～70％，调凝剂占水泥浆与硅酸盐水泥熟料总重的3％～5％，再研磨至表面积为350～400m2/kg，得到再生水泥；步骤一废弃混凝土为钢筋混凝土时，在破碎过程中去除钢筋；在步骤二中煅烧时间根据废弃混凝土块状物料的直径大小进行调整，废弃混凝土块状物料直径越大煅烧的时间越长，当块体直径在50～100mm时，煅烧时间为30～50分钟，步骤五中调凝剂为石膏。
本发明再生骨料(石子和砂子)可直接用于新的混凝土材料的再生产。当硅酸盐水泥熟料占总量30～40％时得到的再生水泥强度能够满足国家32.5水泥的标准要求，当硅酸盐水泥熟料占总量50～60％时得到的再生水泥强度能够满足国家42.5水泥的标准要求。
本发明具有节约资源、保护环境、节省能源、降低了成本、工艺简单及不易对环境造成二次污染的优点。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法是按下述步骤实现的：一、原料预处理：废弃混凝土先破碎处理，破碎混凝土的块径为原混凝土骨料粒径的2～3倍，得到废弃混凝土块状物料；二、煅烧：在750～800℃条件下，将废弃混凝土块状物料煅烧；三、后处理：将煅烧后的废弃混凝土块状物料，经机械加工后再分离得到砂石材料与水泥浆；四、将步骤三分离得到砂石材料经筛分后得到石子和砂子，得到再生骨料；五、将步骤三分离得到水泥浆与硅酸盐水泥熟料和调凝剂混合，水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的50％～70％，调凝剂占水泥浆与硅酸盐水泥熟料总重的3％～5％，再研磨至表面积为350～400m2/kg，得到再生水泥；步骤一废弃混凝土为钢筋混凝土时，在破碎过程中去除钢筋；在步骤二中煅烧温度低于750℃时混凝土分解不完全，而温度高于800℃时处理过程能源消耗量大，并且当煅烧温度在900℃以上能造成混凝土骨料(石子)的部分分解；在步骤二中煅烧时间根据废弃混凝土块状物料的直径大小进行调整，废弃混凝土块状物料直径越大煅烧的时间越长，当块体直径在50～100mm时，煅烧时间为30～50分钟。
本实施方式经步骤四处理后的石子和砂子可直接用于新的混凝土材料的再生产。当硅酸盐水泥熟料占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总量30～40％时得到的水泥强度能够满足国家32.5水泥的标准要求，当硅酸盐水泥熟料占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总量40～50％时得到的水泥强度能够满足国家42.5水泥的标准要求。
对本实施方式的再生水泥进行性能测试：
参照现有的水泥的试验方法，把混凝土煅烧制取的再生水泥进行力学性能试验，得到强度试验结果如表1。其中混凝土在750℃下煅烧30min。再生水泥细度330～360m2/kg。
表1
  序号   步骤三分离的水泥浆％   硅酸盐水泥熟料％   抗压强度MPa
  3天   28天
  1   70   30   12.1   33.7
  2   60   40   14.4   36.2
  3   50   50   17.2   44.1
  4   60   40   19.3   46.9
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤二中煅烧温度为760℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤二中煅烧温度为770℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的在步骤二中是煅烧温度为780℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤二中煅烧温度为790℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤五中调凝剂为石膏。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤五中水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的55％～65％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤五中水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的60％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是在步骤五中调凝剂占水泥浆与硅酸盐水泥熟料总重的4％。其它与具体实施方式一相同。

Claims (10)

1.一种废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法是按下述步骤实现的：一、原料预处理：废弃混凝土先破碎处理，破碎混凝土的块径为原混凝土骨料粒径的2～3倍，得到废弃混凝土块状物料；二、煅烧：在750～800℃条件下，将废弃混凝土块状物料煅烧；三、后处理：将煅烧后的废弃混凝土块状物料，机械加工再分离得到砂石材料与水泥浆；四、将步骤三分离得到砂石材料经筛分后得到石子和砂子，得到再生骨料；五、将步骤三分离得到水泥浆与硅酸盐水泥熟料和调凝剂混合，水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的50％～70％，调凝剂占水泥浆与硅酸盐水泥熟料总重的3％～5％，再研磨至表面积为350～400m2/kg，得到再生水泥。
2.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于步骤一中废弃混凝土为钢筋混凝土时，在破碎过程中去除钢筋。
3.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤二中当块体直径在50～100mm时，煅烧时间为30～50分钟。
4.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤二中煅烧温度为760℃。
5.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤二中煅烧温度为770℃。
6.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤二中煅烧温度为780℃。
7.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤二中煅烧温度为790℃。
8.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤五中调凝剂为石膏。
9.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤五中水泥浆占水泥浆和硅酸盐水泥熟料总重的55％～65％。
10.根据权利要求1所述废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，其特征在于在步骤五中调凝剂占水泥浆与硅酸盐水泥熟料总重的4％。
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