CN105753411A - 以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法，废弃混凝土块置于破碎机中破碎成粗骨料、细骨料；向10?15份细骨料中加0.5?1份助磨剂、15?20份矿物掺合料、水，球磨成颗粒直径为1?30μm的浆料；浆料加40?45份粗骨料，10?13份水泥、20?25份河砂、0.5?1份减水剂、0.1?0.3份缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。本发明以废弃混凝土为原料，对细骨料进行湿磨改性，产生微集料效应。充分激发磷渣潜在活性。细集料的细度会更小，再加粗骨料、砂和水泥的拌合即得，本发明能耗低，实现了废弃混凝土的高效再生利用，利废率达60％以上。所制备的混凝土，可广泛应用于工民用建筑。

Description

以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法。
背景技术
混凝土高产量导致对砂石的需求量也就越来越大。大量开山采石和掘地淘沙，严重破坏了生态环境。有些地区的优质天然集料已趋枯竭，需从外地长途运输，增加了建筑产品的成本。与此同时，废弃混凝土的排放量日益增加，如此大量的废混凝土不仅占用宝贵的土地，而且已经引起环境和社会问题。对大量废弃混凝土进行循环再生利用即再生混凝土技术通常被认为是解决废弃混凝土最有效的措施。
再生混凝土技术的开发与应用，一方面可以解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题，另一方面，用建筑废物循环再生集料代替天然集料，可以减少建筑业对天然集料的消耗，从而减少对天然砂石的开采，缓解天然集料日趋匮乏的压力并降低大量开采砂石对生态环境的破坏，保护人类赖以生存的环境，符合人类社会可持续发展的要求。
再生混凝土可以实现对废混凝土的回收使其恢复部分原有性能，形成新的建材产品，因此它完全满足世界环境组织提出的“绿色”的三大含义：①节约资源、能源；②不破坏环境，更有利于环境；③可持续发展，既满足当代人的需求，又不危害后代人满足需要的能力。再生混凝土技术已被认为是发展生态绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一。
湿磨是将物体加水粉磨成浆体的一种生产方法，其产品细度均匀、单位重量的能耗低、没有尘灰飞扬、噪音小等特点。基于废弃混凝土排放量大且不易利用的特点，结合湿磨工艺中各组分协同作用的特点，本专利以废弃混凝土为主要材料结合湿磨工艺技术特点，设计一种低能耗、利废率高的再生混凝土材料及其制备方法。
目前，利用废弃混凝土制备再生混凝土的研究国内外已有报道。如专利CN105130347 A公布了一种高工作性能再生混凝土的制备方法，先后称取胶凝材料及细骨料搅拌混合均匀，再加入天然粗骨料和再生粗骨料继续搅拌、混合均匀，后加入引气剂和减水剂搅拌后，即得高工作性能再生混凝土。胶凝材料组分为粉煤灰15-25％，矿渣25-40％，水泥40-60％。无法完全利用废弃的混凝土，只是使用了筛分之后的粗骨料。利废率太低，还是会产出很多垃圾。CN 105036660 A公布了C40再生骨料混凝土及其制备方法，包括以下重量比的配料：水：水泥：沙：石灰:岩块体：废弃混凝土块＝1:2.28:3.03:3.66:2.23，拌合之后可得再生混凝土。以废弃的混凝土块直接加入其中，并不会得到密实的混凝土，也会影响其的胶结能力和耐久性。只是使用了其中一部分，因此发明一种高效利用废弃的混凝土的方法具有重要意义和需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能有效缓解废弃混凝土利用的问题，且工序简单，利废率高的以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土及方法。
本发明目的的实现方式为，以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法
1)将废弃混凝土块置于破碎机中破碎，至平均颗粒为2-30mm，粒径大于4.75mm的为粗骨料，小于4.75mm的为细骨料；
2)将步骤1)分离出的重量份数10-15份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5-1份助磨剂、15-20份矿物掺合料，按照水料比0.4-0.7的比例添加水，球磨至比表面积为600-800m2/kg，颗粒平均直径为1-30μm的浆料；
所述助磨剂为为聚合多元醇类助磨剂、三乙醇胺类助磨剂或三异丙醇胺类助磨剂；
所述矿物掺合料为磷渣或磷渣和矿渣的混合物，磷渣和矿渣的混合物中的重量份数为：磷渣9-16，矿渣4-8；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的40-45份粗骨料，再加入重量份数10-13份水泥、20-25份河砂、0.5-1份减水剂、0.1-0.3份缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土；
所述减水剂为三聚氰胺系减水剂、聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂；
所述缓凝剂为亚硫酸钙、硫酸亚铁或硼酸。
本发明的有益效果是：
1、废弃的混凝土的粗骨料完全被利用，减少了砂石等粗骨料的使用；
2、采用湿磨工艺技术，湿磨后的矿物掺和料会产生微集料效应，凝聚能力更强，减少了水泥的使用；
3、对废弃混凝土的利废率达到60％以上，达到了绿色循环的环保目的；
4、湿磨废弃混凝土细料，使得再生混凝土级配更好，经湿磨的物料掺加水泥和外加剂和之前分离出的再生粗骨料可直接搅拌制成混凝土，施工方便快捷，同时较好的均化效果使产品具有较好的稳定性。
本发明有效的缓解了废弃混凝土利用的问题，且工序简单，利废率高，可广泛用于工业、民用建筑。
具体实施方式
本发明将废弃混凝土块置于破碎机中破碎成粗骨料、细骨料；向10-15份细骨料中加0.5-1份助磨剂、15-20份矿物掺合料、水，球磨成颗粒直径为1-30μm的浆料；浆料加40-45份粗骨料，10-13份水泥、20-25份河砂、0.5-1份减水剂、0.1-0.3份缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
下面结合实施例进一步说明本发明，。
下列实施例中采用的水泥为42.5硅酸盐水泥，市售，满足《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准要求。缓凝剂为亚硫酸钙、硫酸亚铁或硼酸，市售。助磨剂为聚合多元醇类助磨剂、三乙醇胺类助磨剂或三异丙醇胺类助磨剂，市售。减水剂为三聚氰胺系减水剂、聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂，市售。废弃混凝土为武汉某建筑垃圾填埋场提供；所述矿物掺合料为磷渣或磷渣和矿渣的混合物，磷渣和矿渣混合物中的重量份数为磷渣4-6，矿渣10-16；磷渣为湖北宜化集团有限公司生产；矿渣为武汉某一电厂公司提供。水为自来水。所述破碎机为颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机或复合式破碎机。
实施例1：
1)将废弃混凝土块置于颚式破碎机中破碎，至平均颗粒为2-30mm，粒径大于4.75mm的为粗骨料，小于4.75mm的为细骨料；
2)将步骤1)分离出的重量份数10份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份聚合多元醇类助磨剂、15磷渣，按照水料比0.55的比例添加水，球磨至比表面积为600-800m2/kg，颗粒平均直径为1-30μm的浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的40份粗骨料，再加入重量份数10份42.5硅酸盐水泥、25份河砂、1.0份三聚氰胺系减水剂、0.3份硼酸缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例2：同实施例1，不同的是，
1)将废弃混凝土块置于冲击式破碎机中破碎；
2)将步骤1)分离出的重量份数10份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份三乙醇胺类助磨剂、6份矿渣，9.0份磷渣按照水料比0.55的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的45份粗骨料，再加入重量份数10份42.5硅酸盐水泥、20份河砂、1.0份聚羧酸盐系减水剂、0.2份亚硫酸钙缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例3：同实施例2，不同的是，
2)将步骤1)分离出的重量份数10份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份三乙醇胺类助磨剂、8份矿渣，12份磷渣按照水料比0.55的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的40份粗骨料，再加入重量份数10份42.5硅酸盐水泥、25份河砂、1.0份三聚氰胺系减水剂、0.3份硼酸缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例4：同实施例2，不同的是，
2)将步骤1)分离出的重量份数10份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份三乙醇胺类助磨剂、6份矿渣，10份磷渣按照水料比0.55的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的40份粗骨料，再加入重量份数10份42.5硅酸盐水泥、25份河砂、0.5份三聚氰胺系减水剂、0.3份硼酸缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例5：同实施例2，不同的是，
2)将步骤1)分离出的重量份数10份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份三乙醇胺类助磨剂、4份矿渣，16份磷渣按照水料比0.55的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的40份粗骨料，再加入重量份数10份42.5硅酸盐水泥、25份河砂、1.0份三聚氰胺系减水剂、0.3份硼酸缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例6：同实施例1，不同的是，
1)将废弃混凝土块置于反击式破碎机中破碎；
2)将步骤1)分离出的重量份数12份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5份三异丙醇胺类助磨剂、18.0份磷渣按照水料比0.7的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的45份粗骨料，再加入重量份数11份42.5硅酸盐水泥、22份河砂、1.0份萘系减水剂、0.1份亚硫酸铁缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例7：同实施例1，不同的是，
1)将废弃混凝土块置于圆锥式破碎机中破碎；
2)将步骤1)分离出的重量份数15份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.6份三异丙醇胺类助磨剂、20.0份磷渣按照水料比0.7的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的42份粗骨料，再加入重量份数13份42.5硅酸盐水泥、20份河砂、0.8份三聚氰胺系减水剂、0.1份亚硫酸铁缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
实施例8：同实施例1，不同的是，
1)将废弃混凝土块置于复合式破碎机中破碎；
2)将步骤1)分离出的重量份数15份细骨料置于湿磨机中，重量份数1.0份三异丙醇胺类助磨剂、20.0份磷渣按照水料比0.4的比例添加水，球磨得浆料；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入将步骤1)分离出的42份粗骨料，再加入重量份数13份42.5硅酸盐水泥、25份河砂、1.0份三聚氰胺系减水剂、0.3份硼酸缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土。
再生混凝土基本数据

Claims (3)

1.以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)将废弃混凝土块置于破碎机中破碎，至平均颗粒为2-30mm，粒径大于4.75mm的为粗骨料，小于4.75mm的为细骨料；
2)将步骤1)分离出的重量份数10-15份细骨料置于湿磨机中，重量份数0.5-1份助磨剂、15-20份矿物掺合料，按照水料比0.4-0.7的比例添加水，球磨至比表面积为600-800m2/kg，颗粒平均直径为1-30μm的浆料；
所述助磨剂为为聚合多元醇类助磨剂、三乙醇胺类助磨剂或三异丙醇胺类助磨剂；
所述矿物掺合料为磷渣或磷渣和矿渣的混合物，磷渣和矿渣的混合物中的重量份数为：磷渣9-16，矿渣4-8；
3)将步骤2)所得浆料置于搅拌机中，加入步骤1)分离出的40-45份粗骨料，再加入重量份数10-13份水泥、20-25份河砂、0.5-1份减水剂、0.1-0.3份缓凝剂，搅拌，水化硬化成再生混凝土；
所述减水剂为三聚氰胺系减水剂、聚羧酸盐系减水剂或萘系减水剂；
所述缓凝剂为亚硫酸钙、硫酸亚铁或硼酸。
2.根据权利要求1所述的以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法，其特征在于：所述水泥为42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法，其特征在于：所述破碎机为颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机或复合式破碎机。
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