CN101462841A

CN101462841A - 环保型轻骨料及其制备方法

Info

Publication number: CN101462841A
Application number: CNA2007101727935A
Authority: CN
Inventors: 杨德志; 董杨; 张�雄; 谢尧生; 冷发光; 黄如柏; 夏有月
Original assignee: SHANGHAI DEBIN MACHINERY EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DEBIN MACHINERY EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-24

Abstract

本发明公开了一种环保型轻骨料，所述环保型轻骨料以建筑垃圾中的废旧黏土砖墙和废旧黏土砖制成，本发明还公开了环保型轻骨料的制作方法，采用分拣、提纯、破碎、筛分、精制等步骤制备环保型轻骨料。本发明的环保型轻骨料具有强度高、吸水率低、纯度高的特点，同时填补了1000公斤级黏土陶粒轻骨料空白，降低轻骨料混凝土及其制品成本，大幅度提高了建筑垃圾再生骨料利用价值。

Description

环保型轻骨料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料原料，具体涉及一种环保型轻骨料及其制备方法。

背景技术

建筑骨料是主导型建筑材料原料，分为轻骨料和重骨料，密度等级≤1200kg/m³的骨料称为轻骨料，密度≥1200kg/m³的骨料称为重骨料。建筑骨料的特点是密度不同材料性能不同，轻骨料质量轻、保温隔热性能好，是配置≤800kg/m³保温轻骨料混凝土、800-1400kg/m³结构保温轻骨料混凝土、1400-1900kg/m³结构轻骨料混凝土所必要的原料。由于轻骨料混凝土及其制品保温隔热性能优越，同时对于减轻建筑物重量、减少基础造价、降低建筑物建造成本、节约资源等具有突出作用，所以轻骨料混凝土及其制品是我国混凝土和墙体材料产业主要发展方向之一。

黏土陶粒是典型的工业品轻骨料，具有质量轻、强度高、耐久性好、保温性能优越等特点，是配置轻骨料混凝土首选原料。由于黏土陶粒生产存在耗能、污染、毁田三大问题，致使我国黏土陶粒工业不够发达，全国仅年产黏土陶粒500万立方，与我国年需求30亿立方建筑材料制品(我国混凝土和墙体材料分别年需求20亿立方和10亿立方)差距巨大。由于我国轻骨料供需矛盾突出，造成多年来轻骨料市场价格居高不下。全国大多数城市黏土陶粒骨料150元/m³左右，而砂石骨料(重骨料)50元/m³左右，市场价格差达两至三倍。

目前国内有企业开展对建筑垃圾进行再生利用，但是这些建筑垃圾再生利用技术属于初级的和粗放的再生利用技术。现有建筑垃圾再生骨料制备方法为：混杂建筑垃圾——破碎——除铁——过筛(粗骨料再回笼加工)——混合再生骨料；也有的在除铁后增加一道破碎工艺，该方法存在的问题是：制备的骨料品质低、骨料成分混杂、性能不稳定、不能充分发挥不同建筑垃圾的不同材性作用，因此只能用于低档产品填充料。

我国建筑结构特点是砖混结构建筑和钢筋混凝土结构建筑构成我国两大房屋结构建筑模式。通常砖混结构建筑垃圾以废旧黏土砖为主(60％以上)、以废旧混凝土为辅；钢筋混凝土结构建筑垃圾以废旧混凝土为主、以废旧黏土砖为辅。由于过去我国墙体材料以黏土砖为主、建筑结构模式以砖混结构建筑为主，所以我国目前拆除的老式旧房屋建筑大多为砖混结构建筑(50％以上)，其次是拆除的旧钢筋混凝土结构建筑。

过去50年，我国至少生产了200亿立方黏土砖。目前是新旧建筑大规模更替阶段，未来15年内大多数城市旧砖混结构建筑都将被拆除，大量的旧砖混结构建筑解体产生大量的建筑垃圾，由此而产生大量的废旧黏土砖。长期以来，我国大多数废旧黏土砖与其他建筑垃圾一样用于洼地填埋或者露天堆放，既浪费资源，又占用土地。我国已经到了需要细化开发建筑垃圾高附加值利用技术阶段。由于我国黏土陶粒轻骨料短缺，所以开发以黏土砖再生骨料制成的环保型轻骨料，根据不同建筑垃圾材料特性，进行分类加工再生，对科学的实现建筑垃圾资源化利用，进而促进建筑垃圾资源化技术进步、推动我国建筑建材业循环经济发展意义巨大。

发明内容

发明人通过研究发现，用黏土砖再生的环保型轻骨料具备黏土陶粒的所有特点。黏土砖再生的环保型轻骨料堆积密度750—950kg/m³，相对于低密度黏土陶粒，它实质上就是高强度“黏土陶粒”，是制造800—1400kg/m³结构保温轻骨料混凝土和1400—1900kg/m³结构轻骨料混凝土的优质原料。

因此本发明的目的在于克服轻骨料短缺及现有建筑垃圾利用技术缺陷，从而提供一种环保型轻骨料。

本发明的第二个目的在于提供所述环保型轻骨料的制备方法。

本发明的环保型轻骨料，以建筑垃圾中的黏土砖物质加工制成。

本发明的环保型轻骨料包括细环保型轻骨料、中粗环保型轻骨料以及粗环保型轻骨料三种，其规格分别为：粒径≤3mm，3mm<粒径≤11mm，和11mm<粒径≤31mm。

本发明的环保型轻骨料的制备方法包括以下步骤：

A、分拣：从建筑垃圾中的分拣出黏土砖物质；

B、提纯：将分拣出的黏土砖物质中的非黏土砖物质剔除和去除浮土；

C、对提纯后的黏土砖进行破碎处理及除铁；

D、依次用孔径为3mm、11mm、31mm的筛网筛分破碎后的黏土砖，得到细环保型轻骨料、中粗环保型轻骨料以及粗环保型轻骨料。

根据本发明，还包括对上述中粗环保型轻骨料、粗环保型轻骨料进行精制的步骤，其中，对所述中粗环保型轻骨料进行精制的步骤如下：

E、将上述制得的中粗环保型轻骨料输送至螺旋清洗机，以清水清洗；

F、烘干或风干清洗后的中粗环保型轻骨料，得到精制中粗环保型轻骨料。

对所述粗环保型轻骨料进行精制的步骤如下：

G、将上述制得的粗环保型轻骨料输送至螺旋清洗机，以清水清洗；

H、将已经过清水清洗后的粗环保型轻骨料输送至螺旋涂膜机，通过螺旋涂膜机里的聚合物浆液对粗环保型轻骨料进行修补涂膜；

I、烘干或风干修补涂膜后的粗环保型轻骨料，得到精制粗环保型轻骨料。

本发明的环保型轻骨料具有以下优点：

1、强度高。黏土陶粒通常筒压强度2MPa以内，而黏土砖再生的环保型轻骨料筒压强度4MPa以上，是黏土陶粒筒压强度的两倍，这是由于黏土砖再生的环保型轻骨料密度大于黏土陶粒，密度高意味着强度高。

2、吸水率低。黏土陶粒通常吸水率12％左右，而黏土砖再生的环保型轻骨料吸水率10％以内，这是由于黏土砖密度大于黏土陶粒，密度高意味着孔隙率低，从而吸水率低。精制粗环保型轻骨料经过修补涂膜，封闭粗环保型轻骨料孔隙，进一步降低吸水率。

3、纯度高。通过分拣、提纯、清洗等工艺，保证了环保型轻骨料纯度，从而提高环保型轻骨料质量。

4、提高建筑垃圾价值。经测算建筑垃圾分类成本不足5元/吨，但是得到的分类后的建筑垃圾价值大幅度提高，为实现建筑垃圾资源化高附加值综合利用奠定基础。

5、填补1000公斤级烧结黏土质轻骨料空白。黏土砖和黏土陶粒，都为黏土质材料经烧结工艺制成，所以黏土砖再生的环保型轻骨料就是“黏土陶粒”。我国现有黏土陶粒大多密度等级小于800级(800公斤/m³)。实质上我国结构保温轻骨料混凝土和结构轻骨料混凝土发展迫切需要密度等级1000-1200公斤级高强度轻骨料。黏土砖再生的环保型轻骨料密度等级1000kg/m³左右，它的实质就是密度等级1000-1200公斤级高强度轻骨料，完全符合建设部《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-2002)结构保温轻骨料混凝土(800-1400kg/m³)、结构轻骨料混凝土(1400-1900kg/m³)对轻骨料的技术要求。

6、大幅度提高建筑垃圾再生骨料利用价值。混杂建筑垃圾再生混合骨料只能作为低档原料使用，市场价值一般情况≤30元/m³，而黏土砖再生的环保型轻骨料是目前建材市场热销的轻质条板、自保温装配式大板、轻质保温砌块、轻骨料混凝土等高附加值建材制品优质原料，其市场售价≥60元/m³，从而大幅度提高建筑垃圾再生骨料市场价值。

7、降低轻骨料混凝土及其制品成本。轻骨料混凝土及其制品成本是普及推广应用轻骨料混凝土及其制品关键因素之一。黏土砖再生的环保型轻骨料制造综合成本不足20元/吨(分类成本5元/吨，机械破碎处理成本电耗4度/吨、机械损耗1元/吨、人工费1元/吨，其他1元/吨，合计综合成本小于20元/吨)。按照60元/m³销售，是黏土陶粒150元/m³市场销售价的50％不到，从而降低轻骨料混凝土及其制品成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明中，模块组合式建筑垃圾自动化处理设备(型号SHEF-100ZG)、螺旋清洗机(型号SHEF-100QX)、螺旋涂膜机(型号SHEF-100TM)购自上海德滨机械设备科技有限公司。

实施例1、由钢筋混凝土结构建筑垃圾制备环保型轻骨料

采用以下步骤制备黏土砖再生的环保型轻骨料：

A、用挖掘机、装载机、吊抓机等机械设备以及辅助人工把钢筋混凝土结构建筑垃圾中大块黏土砖墙和废旧黏土砖块分拣出来；

B、用棒条筛筛去浮土，再通过皮带输送机和人工分拣方式把非黏土砖物质剔除；

C、使用模块组合式建筑垃圾自动化处理设备进行破碎处理以及用磁铁除铁，所述破碎采用颚破、圆锥破、反击破、冲击破、锤破的方式；

D、依次用孔径为3mm、11mm、31mm的筛网筛分破碎后的黏土砖，得到细环保型轻骨料、中粗环保型轻骨料和粗环保型轻骨料，其规格分别为：粒径≤3mm，3mm<粒径≤11mm，和11mm<粒径≤31mm；

E、把所得环保型细、中粗、粗轻骨料分别通过输送机送入敞开式储存仓或封闭式储存罐储存。

实施例2、由砖混结构建筑垃圾制备环保型轻骨料

采用以下步骤制备黏土砖再生的环保型轻骨料：

A、一级提纯：用挖掘机、装载机、吊抓机等机械设备以及辅助人工把砖混结构建筑垃圾中钢筋混凝土、陶瓷、木块、塑料、钢筋等非黏土砖物质剔除。

B、二级提纯：通过带有筛网的高频振动质量分离机将一级提纯后的建筑垃圾中的木块、塑料等轻物质分离去除及用棒条筛筛去浮土，通过皮带输送机和人工分拣方式再次把非黏土砖物质剔除。

实施例3、中粗环保型轻骨料的精制

对实施例1、2制得的3mm<粒径≤11mm的中粗轻骨料进行精制，精制步骤为：

A、往螺旋清洗机(直径1.2米，长9米)中加入清水清洗中粗环保型轻骨料，中粗骨料通过旋转运动状态下的螺旋清洗机时，骨料之间、骨料与螺旋叶片之间摩擦和水涮洗，清除吸附在轻骨料上的浮灰、细木屑等杂质；

B、用烘干机烘干或风干机风干清洗后的中粗轻骨料，得到精制中粗环保型轻骨料；

C、把所得精制中粗环保型轻骨料通过输送机送入敞开式储存仓或封闭式储存罐储存。

实施例4、粗环保型轻骨料的精制

对实施例1、2制得的11mm<粒径≤31mm的粗轻骨料进行精制，精制步骤为：

A、往螺旋清洗机(直径1.2米，长9米)中加入清水清洗粗环保型轻骨料，粗轻骨料通过旋转运动状态下的螺旋清洗机时，骨料之间、骨料与螺旋叶片之间摩擦和水涮洗，清除吸附在轻骨料上的浮灰、细木屑等杂质；

B、往螺旋涂膜机(直径1米，长10米)中加入聚合物浆液(重量比为20-30％的水泥浆液)，对已经过清水清洗后的粗环保型轻骨料进行修补涂膜，使含有微裂纹的粗环保型轻骨料得以修补，以利于提高粗环保型轻骨料强度；

C、用烘干机烘干或风干机风干修补涂膜后的粗环保型轻骨料，得到精制粗环保型轻骨料；

D、把所得精制粗环保型轻骨料通过输送机送入敞开式储存仓或封闭式储存罐储存。

实施例5、环保型轻骨料的性能

对实施例1—4制作的环保型轻骨料的规格和性能，根据《轻集料及其试验方法》(GB/T17431.1-1998)技术标准进行检测，结果见表1。

表1

综上所述，本发明的环保型轻骨料具有强度高、吸水率低、纯度高的特点，同时填补了1000公斤级黏土陶粒轻骨料空白，降低轻骨料混凝土及其制品成本，大幅度提高了建筑垃圾再生骨料利用价值。

Claims

1、一种环保型轻骨料，其特征在于，所述环保型轻骨料以建筑垃圾中的黏土砖物质加工制成。

2、如权利要求1所述的环保型轻骨料，其特征在于，所述环保型轻骨料包括细环保型轻骨料、中粗环保型轻骨料以及粗环保型轻骨料三种，其规格分别为：粒径≤3mm，3mm<粒径≤11mm，和11mm<粒径≤31mm。

3、一种如权利要求1所述的环保型轻骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、分拣：从建筑垃圾中的分拣出黏土砖物质；

C、对提纯后的黏土砖进行破碎处理及除铁；

4、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括对所述中粗环保型轻骨料、粗环保型轻骨料进行精制的步骤。

5、如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，对所述中粗环保型轻骨料进行精制的步骤如下：

E、将权利要求3制得的中粗环保型轻骨料输送至螺旋清洗机，以清水清洗；

6、如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，对所述粗环保型轻骨料进行精制的步骤如下：

G、将权利要求3制得的粗环保型轻骨料输送至螺旋清洗机，以清水清洗；

7、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述分拣指用挖掘机、装载机、吊抓机以及辅助人工将黏土砖物质分拣。

8、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述提纯包括一级提纯和二级提纯。

9、如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述一级提纯是指用挖掘机、装载机、吊抓机以及辅助人工将非黏土砖物质分拣并剔除。

10、如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述二级提纯是指用棒条筛、质量分离机、皮带输送机以及辅助人工将非黏土砖物质剔除。

11、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述破碎处理采用颚破、圆锥破、反击破、冲击破、锤破的方式。

12、如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物浆液指重量比为20-30％的水泥浆液。