CN103086619B - 建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法 - Google Patents

建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法,步骤包括:将建筑垃圾与石灰、脱硫石膏混合均匀,在室温下研磨至比表面积大于400m2/kg的微粉混合物料;其中建筑垃圾掺入量为微粉混合物料总重量的90%~98%,石灰掺入量为1%~5%,脱硫石膏掺入量为1%~5%;将研磨后的微粉混合物料与占微粉混合物料总重量1%~5%的外加剂混合,得到混合料;将混合料与矿渣1:1重量比混合后进行混合球磨,球磨至物料的比表面积满足大于450mm2/kg,得到建筑垃圾微粉复合掺合料。本发明具有可以补充混凝土的碱性,提高建筑垃圾微粉辅助胶凝材料在混凝土中掺量,并能提高混凝土抗碳化能力的优点。

Description

建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法。
背景技术
[0002] 随着新一轮城市建设高峰来临、城市不断扩张、旧城不断改造,大量的建筑垃圾由此产生。这些建筑垃圾的传统处理方法大多是运到郊区填沟平壑、任意堆积或筛选出废弃混凝土生产再生骨料。这些传统的处理方法除处理费用巨大外,建筑垃圾中80%的砖瓦废弃物仍得不到有效处置,而这些砖瓦废弃物还需要占用大量空置土地,不但浪费耕地,而且还严重污染着人们赖以生存的自然环境,建筑垃圾成为城市的一大公害,由此引发的环境问题十分突出。因此,如何处理建筑垃圾的问题将更趋严峻。
[0003] 矿渣微粉是目前应用较为广泛的工业废弃物之一,对其利用方式主要是通过研磨的方式将其作为活性矿物掺合料应用于水泥与混凝土中。矿渣微粉是一种具有潜在水硬活性的胶凝材料,但其水化活性只有在一定激发剂条件下才能发挥作用。过高的矿渣微粉掺量会造成混凝土内部孔溶液碱度的降低,而孔溶液碱度的降低一方面会影响矿渣微粉水化活性的发挥,也即影响混凝土早期强度;另一方面会导致混凝土抗碳化能力的下降和混凝土材料成本增加。如何充分利用建筑垃圾,并有效利用矿渣微粉,改善采用矿渣给混凝土带来的碱度降低问题,成为混凝土技术领域亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术的上述不足,提供一种作为混凝土活性掺合料的建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种作为混凝土活性掺合料的建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法,制备步骤包括:
[0006] (I)首先,将建筑垃圾(除金属与有机物外由废弃混凝土及砖瓦组成的建筑垃圾)与石灰、脱硫石膏混合均匀,在室温下研磨至比表面积大于400m2/kg的微粉混合物料;其中建筑垃圾掺入量为微粉混合物料总重量的90%~98%,石灰掺入量为微粉混合物料总重量的1%~5%,脱硫石膏掺入量为微粉混合物料总重量的1%~5% ;
[0007] (2)将步骤(I)研磨后的微粉混合物料与占微粉混合物料总重量1°/『5%的外加剂混合,得到混合料;
[0008] (3)将步骤(2)的混合料与矿渣以1:1重量比混合后进行混合球磨,球磨至物料的比表面积满足大于450mm2/kg,得到建筑垃圾微粉复合掺合料。
[0009] 本发明上述的建筑垃圾为除金属及有机物外未经分拣的建筑垃圾(除金属与有机物外由废弃混凝土及砖瓦组成的建筑垃圾),为公知的经建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物,然后除去其中的金属和有机物之后的建筑垃圾。
[0010] 本发明所述的外加剂为硅酸钠、硫铝酸盐、硅酸盐、三乙醇胺中的一种或几种。
[0011] 本发明的优点和有益效果:
[0012] 1.本发明将建筑垃圾研磨成建筑垃圾再生微粉,其含有大量的硬化水泥浆体(含有大量的Ca(OH)2)和未水化的水泥,这些未水化的水泥具有一定的水化活性,将其磨细成粉后,其仍可进行二次水化形成凝胶和氢氧化钙等水化产物,结合硬化水泥浆体中含有大量的Ca (OH) 2;还有大量砖瓦废弃物微粉,这些微粉具有一定水化活性和微集料作用。因此,将建筑垃圾再生微粉与矿渣微粉复合使用,其硬化水泥浆中的Ca(OH)2和二次水化形成的氢氧化钙对矿渣微粉具有碱激发的作用,能够进一步促进矿渣微粉参与水化反应,同时其砖瓦废弃物微粉的一定水化活性和微集料作用对混凝土强度的增长也具有促进作用,此外建筑垃圾再生微粉中含有的大量硬化水泥浆体和未水化的水泥可以补充混凝土的碱性,提高建筑垃圾微粉辅助胶凝材料在混凝土中掺量,并能提高混凝土抗碳化能力。
[0013] 2.本发明建筑垃圾再生微粉复合掺合料与传统的活性掺合料相比,其无疑具有明显的价格优势。以一吨混凝土掺合料为例;矿渣微粉280~300元/吨、建筑垃圾再生微粉50-70元/吨,在矿渣微粉中掺50%建筑垃圾再生微粉,建筑垃圾再生微粉复合掺合料170元/吨左右,因此,大幅度降低混凝土生产企业成本。此外,本发明减少了水泥用量,降低了由于水泥生产所产生的天然资源消耗与环境污染,提高了混凝土抗碳化能力。
[0014] 3.本发明所述的建筑垃圾微粉复合掺合料其7天活性指数可达到75%(强度比值)以上、28天活性指数可达95% (强度比值)以上。
具体实施方式
[0015] 下面通过实施例进一步详细描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0016] 本发明研磨和球磨均为行业常规技术,在此不再赘述。
[0017] 实施例1:
[0018] 将建筑垃圾(除金属与有机物外由废弃混凝土及砖瓦等组成的建筑垃圾)与石灰、脱硫石膏混合研磨得到微粉混合料,其中建筑垃圾掺量为94%,石灰掺量为混合物料总重量的1%、脱硫石膏掺量为混合物料总重量的5%,在室温下研磨至得到比表面积大于400m2/kg的微粉混合料;
[0019] 然后将上述微粉按1:1与矿渣微粉混合球磨至比表面积大于400m2/kg。
[0020] 该产品可作为一种新型的混凝土活性掺合料,28天活性指数大于95% ;下面根据矿渣微粉活性指数测试标准,以不掺和掺本实施例制备样品、掺矿渣微粉,所得产品的活性指数比较:
[0021] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥450克、标准砂1350克、水225克成型;
[0022] 7 天强度 28.5MPa、28 天强度 47.5MPa ;
[0023] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、建筑垃圾微粉复合掺合料225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0024] 7 天 23.5MPa、28 天强度 46.2MPa。
[0025] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、矿渣微粉225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0026] 7 天 21.5MPa、28 天强度 45.2MPa。
[0027] 经检测:
[0028] 建筑垃圾微粉复合掺合料7天活性指数82.4、28天活性指数97.3。
[0029] 矿渣微粉7天活性指数75.4、28天活性指数95.2。
[0030] 实施例2:
[0031] 将建筑垃圾92% (除金属与有机物外废弃混凝土及砖瓦组成的建筑垃圾)与石灰、脱硫石膏混合研磨,其中建筑垃圾掺量为混合物料总重量的92%,石灰掺量为混合物料总重量的5%、脱硫石膏掺量为混合物料总重量的3%,在室温下研磨至得到比表面积大于400m2/kg的微粉;
[0032] 然后将上述微粉按1:1与矿渣微粉混合球磨至比表面积大于400m2/kg。
[0033] 该产品可作为一种新型的混凝土活性掺合料,28天活性指数大于95% ;下面根据矿渣微粉活性指数测试标准,以不掺和掺本实施例制备样品、掺矿渣微粉,所得产品的活性指数比较:
[0034] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥450克、标准砂1350克、水225克成型;
[0035] 7 天强度 28.5MPa、28 天强度 47.5MPa ;
[0036] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、建筑垃圾微粉复合掺合料225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0037] 7 天 25.0MPa、28 天强度 47.2MPa。
[0038] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、矿渣微粉225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0039] 7 天 21.5MPa、28 天强度 45.2MPa。
[0040] 经检测:
[0041] 建筑垃圾微粉复合掺合料7天活性指数87.7、28天活性指数99.2。
[0042] 矿渣微粉7天活性指数75.4、28天活性指数95.2。
[0043] 实施例3:
[0044] 将建筑垃圾91% (除金属与有机物外废弃混凝土及砖瓦组成的建筑垃圾)与石灰、脱硫石膏混合研磨,其中石灰掺量为混合物料总重量的5%、脱硫石膏掺量为混合物料总重量的4%,在室温下研磨至得到比表面积大于400m2/kg的微粉;
[0045] 然后将上述微粉按1:1与矿渣微粉混合球磨至比表面积大于400m2/kg。
[0046] 该产品可作为一种新型的混凝土活性掺合料,28天活性指数大于95% ;下面根据矿渣微粉活性指数测试标准,以不掺和掺本实施例制备样品、掺矿渣微粉,所得产品的活性指数比较:
[0047] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥450克、标准砂1350克、水225克成型;
[0048] 7 天强度 28.5MPa、28 天强度 47.5MPa ;
[0049] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、建筑垃圾微粉复合掺合料225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0050] 7 天 25.5MPa、28 天强度 48.2MPa。
[0051] 取P0.42.5普通硅酸盐水泥225克、矿渣微粉225克、标准砂1350克、水225克成型测定;
[0052] 7 天 21.5MPa、28 天强度 45.2MPa。
[0053] 经检测:
[0054] 建筑垃圾微粉复合掺合料7天活性指数89.5、28天活性指数101.5。
[0055] 矿渣微粉7天活性指数75.4、28天活性指数95.2。

Claims (1)

1.一种建筑垃圾微粉复合掺合料的制备方法,其特征在于:制备步骤包括: (1)首先,将建筑垃圾与石灰、脱硫石膏混合均匀,在室温下研磨至比表面积大于400m2/kg的微粉混合物料;其中建筑垃圾掺入量为微粉混合物料总重量的90%~98%,石灰掺入量为微粉混合物料总重量的1°/『5%,脱硫石膏掺入量为微粉混合物料总重量的1°/『5%,以上各组分的重量百分比之和为100% ; (2)将步骤(I)研磨后的微粉混合物料与占微粉混合物料总重量1°/『5%的外加剂混合,得到混合料; (3)将步骤(2)的混合料与矿渣以1:1重量比混合后进行混合球磨,球磨至物料的比表面积满足大于450mm2/kg,得到建筑垃圾微粉复合掺合料; 所述的外加剂为硅酸钠、硫铝酸盐、硅酸盐、三乙醇胺中的一种或几种; 所述的建筑垃圾为除去金属及有机物外未经分拣的建筑垃圾。
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