CN103693876A - 水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法 - Google Patents

水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法。通过再生粗骨料在P·II42.5硅酸盐水泥添加水泥质量比0％～50％的再生微粉的混合粉末加水搅拌获得的浆液(水灰比为：1：1)中浸透、烘干、标准养生工艺处理后获得高质量的再生粗骨料，这样提高了再生粗骨料质量，并且再生微粉也得到再利用。对减少建筑垃圾的环境污染，资源循环利用有实际意义。

Description

水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法
技术领域
本发明涉及建筑用混凝土材料，特别指一种水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法。
背景技术
世界每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土的数量是巨大的，然而目前世界上对于这些废旧混凝土的处理方法仍显不多。传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。如此巨量的废弃混凝土除处理费用惊人外，还需要占用大量的存放空地，由此引发的污染环境问题十分突出。由于过去建筑垃圾监管机制不完善，建筑垃圾清运行业存在的矛盾和问题也日益凸显。
国内对再生混凝土的研究起步较晚，所做工作也较少。目前主要对再生骨料和再生混凝土的基本性能进行研究和分析。其中再生粗骨料其破碎过程中骨料有微裂缝的存在这种裂缝可能存在于骨料的内部或者外部延伸到内部的贯通缝，这种裂缝造成一种应力集中的现象。同时再生粗骨料颗粒棱角多，表面粗糙，分组中包含一定量的硬化水泥砂浆，这些因素都使再生骨料的孔含量增大，从而使其吸水率和吸水速率增大，直接影响到混凝土的配合比。另外，堆积密度低影响到骨料的级配设计。经分析可知如果再生混凝土性能达不到规范要求，将直接影响到再生混凝土应用的可行性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法，由于再生粗骨料制备过程中不可避免地会产生微粉。该微粉的有效利用对于废弃混凝土的资源化和环境保护具有重要意义。再生微粉的密度为2590kg/m3，堆积密度为875kg/m3。由勃氏透气法测得的比表面积为3502m/kg，这表明再生微粉颗粒中有大量孔隙。再生微粉的平均粒径为31.1μm，并含有大量原直径小于10μm的颗粒。再生微粉中含有的C-S-H凝胶、砂石骨料碎屑和未水化水泥颗粒会对水泥的水化过程产生影响。本处理方法P·II42.5硅酸盐水泥添加再生微粉的混合浆水可有效充填再生粗骨料孔隙或微裂缝，改变其矿物组成、提高比重、降低吸水率、完善孔隙结构。同时，发现再生微粉中含的活性物质与水积极水化反应，有很好的再利用价值。
本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法，其步骤是：(1)将大块旧水泥混凝土按最大粒径50mm进行破碎，将破碎后的骨料进行筛分，得到粒径10mm～30mm的再生粗骨料和粒径＜0.15mm的再生微粉为原料；(2)将所述再生微粉和P·II42.5硅酸盐水泥混合，混合重量比为0～50％，将混合后的粉末加水搅拌成浆水溶液，水灰重量比为1∶1；(3)将所述再生粗骨料浸透在所述的浆水溶液中，再生粗骨料与浆水溶液的体积比为1：2～3，浸透15h：30min～17h：10min至浆水初凝为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱烘24小时，从烘箱取出后再放入温度为20℃±1的恒温水槽中养生28天后即获得高质化再生粗骨料，压碎值为≤25.5％，再生粗骨料被高质化处理后比原压碎值增强1.3倍～1.5倍。将再生粗骨料经一定细度的微细粉末浆液浸泡处理后充填一部分再生粗骨料孔隙，骨料表面也被不同程度地包裹了一层糊状的浆液，经28天的标准养生后压碎值提高了1.4倍的强度指标。
本发明的优点：1、再生粗骨料经再生微粉质量替代P·II42.5硅酸盐水泥混合浆水溶液(水灰比：1：1)处理后，压碎指标明显高于未处理过的压碎值25.5％；2、再生粗骨料质量替换天然粗骨料为30％的混凝土标准养生28天的抗压强度为32MPa，高于试件0％和50％的抗压强度值。再生粗骨料表面处置(高质化)后质量替换天然粗骨料配置的混凝土在一定范围内等于或高于普通混凝土抗压强度值。
本发明所述的再生混凝土是利用废旧混凝土经过处理后得到的高质化再生粗骨料质量替代天然粗骨料配制而成的混凝土。通过再生微粉的再利用，及混合浆水溶液里浸透、烘干、标准养生等工艺处理后生产高质量的再生粗骨料，混合浆水溶液充分发挥其具有填充再生粗骨料孔隙及微裂缝，使再生混凝土骨料制备的高质化粗骨料可保证产品质量，不仅增加了废弃混凝土的高附加值的使用途径，减少了天然集料开采数量与开采能耗，降低了配制混凝土材料的成本，减少建筑垃圾对环境的污染，有利于可持续发展，即可满足当代人的需求，又不危害后代人满足基本需要的能力。水泥混凝土再生粗骨料是将废弃水泥混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到的再生粗骨料作为部分或全部粗集料配制的混凝土。再生粗骨料是一种可持续发展的绿色建筑材料，它不仅可以节约运走废弃混凝土的费用，还能减少远距离运送新集料的支出，降低混凝土成本。同时，保护了天然集料资源，节省天然集料开采能源和费用，可解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染问题，具有显著的社会、经济和环境效益。
附图说明
图1为本处理方法的工艺流程图。
图2为混凝土再生粗骨料高质化处理图片。
具体实施方式
具体的方法步骤如下：
(1)再生粗骨料处理：质量500kg旧水泥混凝土大块，经破碎、筛分后得到所需要的330kg再生粗骨料(粒径为：10mm～30mm)和12kg再生微粉(粒径＜0.15mm)为原料备用；再生微粉质量替代P·II42.5硅酸盐水泥30％的混合粉末(总质量为：20kg)浆水溶液，水灰比为1：1；选出的再生粗骨料浸透混合浆水溶液中，再生粗骨料与混合浆水溶液的体积比为1：2，浸透至浆水初凝时间(16h)为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱24小时，从烘箱取出后再放入恒温水槽(20℃±1)中养生28天后获得高质化再生粗骨料，压碎值≤25.5％，粗骨料被高质化处理后比原压碎值增强之1.4倍；
(2)混凝土验证：试验混凝土每立方米体积内各组分质量为P·II42.5硅酸盐水泥360kg、水185kg、高质化再生粗骨料和天然粗骨料的混合粗骨料1220kg(再生粗骨料质量替代天然粗骨料30％；粒径为：10mm～30mm)、中粗砂690kg、聚羧酸系高性能减水剂4.32kg。经试验设计了符合建设工程需求的C30强度等级的普通混凝土。

Claims (1)

1.水泥混凝土再生粗骨料高质化处理方法，其特征是：(1)将大块旧水泥混凝土按最大粒径50mm进行破碎，将破碎后的骨料进行筛分，得到粒径10mm～30mm的再生粗骨料和粒径＜0.15mm的再生微粉为原料；(2)将所述再生微粉和P·II42.5硅酸盐水泥混合，混合重量比为0～50％，将混合后的粉末加水搅拌成浆水溶液，水灰重量比为1：1；(3)将所述再生粗骨料浸透在所述的浆水溶液中，再生粗骨料与浆水溶液的体积比为1：2～3，浸透15h：30min～17h：10min至浆水初凝为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱烘24小时，从烘箱取出后再放入温度为20℃±1的恒温水槽中养生28天后即获得高质化再生粗骨料，压碎值为≤25.5％。
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