CN101624268B - 一种废弃混凝土再生骨料的处理剂及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废弃混凝土再生骨料处理剂及处理方法。该处理剂为有机硅防水剂，由硅树脂溶液、渗透剂和分散剂组成，按重量计，各组成含量为：硅树脂溶液20％～60％，渗透剂15％，分散剂25％～65％。该处理方法包括再生骨料浸泡处理、清洗及烘干步骤，其中：浸泡处理步骤采用渗透型有机硅防水剂浸泡处理再生骨料，以降低再生骨料吸水率、提高再生骨料的强度；清洗及烘干步骤是通过清洗方法除去杂质及处理剂，并在烘干条件下得到处理后的再生骨料。本发明提供的废弃混凝土再生骨料处理工艺，操作简便，所制备的废弃混凝土再生骨料处理剂能有效地提高再生骨料再生强度和再生混凝土的工作性能。

Description

一种废弃混凝土再生骨料的处理剂及处理方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土骨料处理剂及其处理领域，尤其涉及一种废弃混凝土再生骨料的处理剂及处理方法。
背景技术
随着大量旧混凝土工程结构和建筑物到达服役年限，在拆除重建过程中产生了大量废弃混凝土等水泥基固体废弃物。废弃混凝土是建筑业排出量最大的废弃物，除了部分用作施工场地平整、低洼地区填埋外，大部分暴露于郊区的垃圾填埋场，弱碱性的废渣令大片土壤“失活”。废弃混凝土如不加以利用，一方面会增加环境负担，另一方面也是资源的浪费，将影响可持续发展。国家建设的巨大需求与自然资源的紧缺，建筑废弃物再生利用成为必然。回收利用废弃混凝土用来代替自然资源生产建筑材料，是保护自然资源，改善环境，推进可持续发展的一条重要途径。
用废弃混凝土块制备再生骨料的过程是：将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级等处理得到的混凝土碎块，用再生骨料部分或全部代替天然骨料配制成的新混凝土为再生骨料混凝土。
骨料不仅构成了混凝土的骨架，而且对混凝土的许多性能如强度、体积稳定性以及耐久性等都会产生相当的影响，甚至起着决定性的作用。再生骨料与天然骨料相比，其颗粒棱角多，表面粗糙，组成成分复杂，组分中含有30％左右的硬化水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤累积内部存在大量微裂纹，这些因素都使再生骨料的基本特性与天然骨料有较大的差异。另外，从旧建筑物拆除现场取得的再生骨料与天然骨料采集场的操作环境截然不同，经破碎后获得的再生骨料除非进行水洗处理，否则因含有较多的泥土和泥块，这也会增加其含水量和吸水率。骨料的含孔状态影响骨料的水泥石的粘结、混凝土的抗冻性，以及骨料的化学稳定性和抗磨性等。
为了更好地发挥再生骨料的使用价值，需对破碎的混凝土粒料进行必要的处理。其中，再生骨料的强化处理，即解决再生骨料孔隙率大，再生破碎过程中骨料本身因不同组分，受力后存在一些微细裂纹导致骨料强度低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种废弃混凝土骨料处理剂，该处理剂可渗透进入再生骨料孔隙，达到堵塞和封闭孔隙的目的，有效减少再生骨料吸水率，提高骨料强度，从而改善再生混凝土的工作性能。还提供一种容易实施的废弃混凝土骨料的处理方法，该方法能够提高废弃混凝土骨料的使用价值(性能)，使其更好的达到相关规范要求的骨料使用要求。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的废弃混凝土再生骨料处理剂是有机硅防水剂，其由硅树脂溶液、渗透剂和分散剂组成。按重量计，各组成含量为：硅树脂溶液20％～60％，渗透剂15％，分散剂25％～65％。
所述的硅树脂溶液，主要由三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯组成的混合反应产物，其重量配比为20∶1。还可以由三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯和二甲基二乙氧基硅烷组成的混合反应产物，其重量配比为20∶1∶2。
所述的渗透剂为异丁基三乙氧硅烷。
所述的分散剂为乙醇、水中的一种；或采用由乙醇和水组成的混合物，它们的重量配比为2∶1。
本发明提供的利用上述处理剂对废弃混凝土再生骨料的处理方法，其包括再生骨料浸泡处理、清洗及烘干步骤，其中：浸泡处理步骤采用渗透型有机硅防水剂浸泡处理再生骨料，以降低再生骨料吸水率、提高再生骨料的强度；清洗及烘干步骤是通过清洗方法除去杂质及处理剂，并在烘干条件下得到处理后的再生骨料。
上述再生骨料在有机硅防水剂中的浸泡处理时间为40～50小时。在此期间，用棒加以搅拌或用力来回颠簸，以尽量赶走骨料表面的气泡。
上述清洗步骤使用的清洗剂为水。用水清洗再生骨料表面的处理剂，使得骨料表面粗糙，再生骨料与水泥浆体或沥青具有较好的粘附力。
在烘干步骤中，烘干温度为50～60℃，烘干时间为10～13小时，其目的是充分除去再生骨料表面及内部水分。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
本发明提供废弃混凝土再生骨料处理剂，涉及一种硅树脂有机硅防水剂溶液，主要由硅树脂、渗透剂、分散剂组成。其中，硅树脂为三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等组成的混合反应产物，渗透剂为异丁基三乙氧硅烷，分散剂为乙醇、水。因此，该处理剂可渗透进入再生骨料孔隙，达到堵塞和封闭孔隙的目的，有效减少再生骨料吸水率，提高骨料强度，从而改善再生混凝土的工作性能。
本发明提供废弃混凝土再生骨料处理方法，该方法将废弃混凝土通过颚式破碎工艺后制成再生骨料，采用有机硅防水剂对再生骨料进行处理，利用该有机硅防水剂优异的渗透性，通过渗透进入再生骨料表面的一定深度，能够在一定程度上填充再生骨料的孔隙并粘合破碎过程中其内部产生的一些微裂缝，防止混凝土在拌制过程中吸收较多的水分，以提高骨料强度，从而改善再生混凝土的工作性能。同时，该方法操作简便，容易实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
实施例1：
按硅树脂∶渗透剂∶乙醇+水＝20∶15∶65比例配制有机硅防水剂。将再生骨料浸泡于上述有机硅防水剂溶液中48h，清洗并在50℃条件下烘干10小时。
实施例2：
按硅树脂∶渗透剂∶乙醇+水＝40∶15∶45比例配制有机硅防水剂。将再生骨料浸泡于上述有机硅防水剂溶液中48h，清洗并在55℃条件下烘干12小时。
实施例3：
按硅树脂∶渗透剂∶乙醇+水＝60∶15∶25比例配制有机硅防水剂。将再生骨料浸泡于上述有机硅防水剂溶液中48h，清洗并在60℃条件下烘干13小时。
表1是按实施例所制得的有机硅防水剂对废弃混凝土再生骨料处理，再生骨料处理前与处理后在吸水率、坚固性、压碎值等方面的比较。由表1可知，有机硅防水剂能有效减少废弃混凝土再生骨料的吸水率，提高其自身强度，从而进一步改善再生混凝土的工作性能。经有机硅防水剂处理后的再生骨料性能已接近或超过天然骨料的性能。
表1所用测试方法，请参考ASTM相关规范内容。
附表
表1再生骨料处理前与处理后的比较
  项目   吸水率％   压碎值％   坚固性％
  天然骨料   1.1   16.7   6.1
  未处理   8.56   24.4   8.5
  实施例1   0.86   18.5   6.4
  实施例2   0.90   19.4   6.6
实施例3   1.23   23.9   7.2

Claims (7)

1.一种废弃混凝土再生骨料处理剂，其特征在于该处理剂为有机硅防水剂，其由硅树脂溶液、渗透剂和分散剂组成，按重量计，各组成含量为：硅树脂溶液20％～60％，渗透剂15％，分散剂25％～65％；所述的渗透剂为异丁基三乙氧硅烷；所述的硅树脂溶液主要由三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯组成的混合反应产物，其重量配比为20∶1，或者所述的硅树脂溶液由三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯和二甲基二乙氧基硅烷组成的混合反应产物，其重量配比为20∶1∶2。
2.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于所述的分散剂为乙醇或水。
3.根据权利要求1所述的处理剂，其特征在于所述的分散剂采用由乙醇和水组成的混合物，它们的重量配比为2∶1。
4.一种利用权利要求1至3中任一权利要求所述处理剂对废弃混凝土再生骨料的处理方法，其特征在于该处理方法包括再生骨料浸泡处理、清洗及烘干步骤，其中：浸泡处理步骤采用渗透型有机硅防水剂浸泡处理再生骨料，以降低再生骨料吸水率、提高再生骨料的强度；清洗及烘干步骤是通过清洗方法除去杂质及所述废弃混凝土再生骨料处理剂，并在烘干条件下得到处理后的再生骨料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于再生骨料浸泡处理时间为40～50小时。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于清洗步骤使用的清洗剂为水。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于烘干步骤中，烘干温度为50～60℃，烘干时间为10～13小时。
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