CN106116358A - 一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法。将建筑垃圾破碎整形分筛，破碎整形后将粒度按<4.75 mm，4.75 mm‑9.5 mm,9.5 mm‑16 mm，16 mm‑26.5 mm分级。将各层物料按比例混合，搅拌均匀，然后按基层、多孔水泥稳定层、透水混凝土层和面层分别铺设，每层铺完后按标准碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。本发明制备的透水混凝土系统原材料中建筑垃圾的用量为80‑85%，且建筑垃圾一次全利用，利用率100%，不产生二次副产品，利废环保。制备的透水混凝土体系满足国家关于“海绵城市”建设的标准，大幅降低了其制造成本。

Description

一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术
统计显示，过去的3年，全国超过360个城市遭遇内涝，北京、济南等城市甚至发生了造成伤亡的严重内涝。但与此同时，全国有1100座城市严重缺水。城市排水标准偏低和雨水利用系统的缺乏，让这些城市紧缺的资源成为了灾害发生的诱因。因此国家大力提倡海绵城市的建设。海绵城市遇到有降雨时能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用，补充地下水，而在干旱缺水时有条件将蓄存的水“释放”出来并加以利用，从而有效缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。这需要具有渗水功能的水泥和砖面等建筑材料才能实现。
随着我国经济发展和城镇化速度的加快，每年都拆除一大批老旧建筑，建筑垃圾日渐增多，给环境和土地资源带来了巨大的压力。据统计，目前我国包括建筑物垃圾和工程弃土在内的建筑垃圾年产生量约为35亿吨，其中每年仅拆除就产生15亿吨建筑垃圾。其综合利用率不足5%，建筑垃圾的利用一部分制备再生骨料、路基填料，大部分堆积或填埋为主，总体再生利用水平低，再生产品的品质差，实际使用范围局限性大。因此建筑垃圾的高效利用可提高废弃物资源化的整体水平，有效节约能源资源，降低对环境的压力。
专利“一种利用建筑垃圾的C15透水混凝土及其制备方法（CN 103601426 A）”报道了利用建筑垃圾制备C15透水砖的方法。但该专利只是利用建筑垃圾制备10-25 mm的骨料，没有完全利用，并没有脱离制作骨料的局限，同时制备的透水混凝土强度在C15，达不到现行的《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T 135-2009）规定采用的透水混凝土标号为C20和C30的要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，为了实现建筑垃圾的高效利用，提出一种利用建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法。
利用建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统，所用原料按重量份配比为，
基层：建筑垃圾100份，水15-20份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份，水泥10-15份，水4-6份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份，水泥15-25份，减水剂0.2-0.25份，水4-6份；
面层：建筑垃圾100份，水泥25-35份，增强剂0.5-1.5份，减水剂0.25-0.35份，水5-10份。
所述减水剂为高效聚羧酸减水剂，固含量25%，减水率20%。
所述增强剂为丙烯酸酯乳液、丁苯乳液、苯丙乳液或硅丙乳液的一种，固含量为45-55%。
所述水泥为山水P·O42.5普通硅酸盐水泥。
本发明制备方法步骤如下：
（1）将建筑垃圾破碎整形分筛，破碎整形后粒度< 26.5 mm。将粒度按< 4.75 mm，4.75mm-9.5 mm, 9.5 mm-16 mm，16 mm-26.5 mm分级。
粒度分布如下，
基层：< 4.75 mm，80-90%； 4.75 mm-9.5 mm，10-20%；
多孔水泥稳定层：< 4.75 mm，8-10%；4.75 mm-9.5 mm，20-30%；9.5 mm-26.5 mm，60-72%；
透水混凝土层：4.75 mm-9.5 mm，10-30%，9.5 mm-16 mm，70-90%；
面层：4.75 mm-9.5 mm，100%。
（2）将各层物料按比例混合，搅拌均匀，然后按基层、多孔水泥稳定层、透水混凝土层和面层分别铺设，每层铺完后按标准碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。
本发明利用建筑垃圾制备高性能透水混凝土系统，与传统利用建筑垃圾的方法相比，具有以下明显优点：
（1）本发明制备的透水混凝土系统原材料中建筑垃圾的用量为80-85%，且建筑垃圾一次全利用，利用率100%，不产生二次副产品，利废环保。
（2）制备的透水混凝土体系满足国家关于“海绵城市”建设的标准，大幅降低了其制造成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更好的了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
（1）将建筑垃圾破碎整形分筛，按粒度< 4.75 mm，4.75 mm-9.5 mm, 9.5 mm-16 mm，16mm-26.5 mm分级。
然后按如下配比，
基层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，80%，4.75 mm-9.5 mm，20%），水15份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，10%, 4.75 mm-9.5 mm，30%；9.5mm-26.5 mm，60%），水泥15份，水6份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份（其中4.75 mm-9.5 mm，10%，9.5 mm-16 mm，90%），水泥20份，减水剂（固含量25%）0.2份，水4份；
面层：建筑垃圾100份（4.75 mm-9.5 mm），水泥25份，增强剂0.5份，减水剂0.25份，水5份；
所述增强剂为丙烯酸酯乳液，固含量为45-55%。
各层物料按比例混合，搅拌均匀，分别铺设，每层铺完后碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。该透水混凝土系统的性能指标见表1。
表1.利用建筑垃圾制备的高性能铺路砖制品的性能指标
实施例2
将建筑垃圾破碎整形分筛，按粒度< 4.75 mm，4.75 mm-9.5 mm, 9.5 mm-16 mm，16mm-26.5 mm分级。
然后按如下配比，
基层：建筑垃圾100份（其中 < 4.75 mm，90%,4.75 mm-9.5 mm，10%），水20份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，10%, 4.75 mm-9.5 mm，25%；9.5mm-26.5 mm，65%），水泥15份，水5份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份（其中4.75 mm-9.5 mm，30%，9.5 mm-16 mm，70%），水泥25份，减水剂（固含量25%）0.25份，水6份；
面层：建筑垃圾（4.75 mm-9.5 mm）100份，水泥25份，增强剂0.5份，减水剂0.25份，水5份；
所述增强剂为丁苯乳液，固含量为45-55%。
各层物料按比例混合，搅拌均匀，各层分别铺设，每层铺完后碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。该透水混凝土系统的性能指标见表2。
表2.利用建筑垃圾制备的高性能铺路砖制品的性能指标
实施例3
将建筑垃圾破碎整形分筛，将粒度按< 4.75 mm，4.75 mm-9.5 mm,9.5 mm-16 mm，16mm-26.5 mm分级。
然后按如下配比，
基层：建筑垃圾100份（其中，< 4.75 mm，90%,4.75 mm-9.5 mm，10%），水20份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，8%, 4.75 mm-9.5 mm，20%；9.5 mm-26.5 mm，72%），水泥10份，水4份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份（4.75 mm-9.5 mm，30%，9.5 mm-16 mm，70%），水泥25份，减水剂（固含量25%）0.25份，水6份；
面层：建筑垃圾（4.75 mm-9.5 mm）100份，水泥30份，增强剂1.0份，减水剂0.3份，水7.5份；
所述增强剂为苯丙乳液，固含量为45-55%。
各层物料按比例混合，搅拌均匀，各层分别铺设，每层铺完后碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。该透水混凝土系统的性能指标见表3。
表3.利用建筑垃圾制备的高性能铺路砖制品的性能指标
实施例4
将建筑垃圾破碎整形分筛，将粒度按< 4.75 mm，4.75 mm-9.5 mm,9.5 mm-16 mm，16mm-26.5 mm分级。
然后按如下配比，
基层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，90%, 4.75 mm-9.5 mm，10%），水20份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份（其中< 4.75 mm，8%, 4.75 mm-9.5 mm，25%；9.5 mm-26.5 mm，67%）；水泥15份，水4份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份（4.75 mm-9.5 mm，30%，9.5 mm-16 mm，70%），水泥25份，减水剂（固含量25%）0.25份，水6份；
面层：建筑垃圾（4.75 mm-9.5 mm）100份，水泥35份，增强剂1.5份，减水剂0.35份，水10份；
所述增强剂为硅丙乳液，固含量为45-55%。
各层物料按比例混合，搅拌均匀，各层分别铺设，每层铺完后碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。该透水混凝土系统的性能指标见表4.
表4 .利用建筑垃圾制备的高性能透水混凝土的性能指标

Claims (8)

1.一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征是，所用原料按重量份配比为，
基层：建筑垃圾100份，水15-20份；
多孔水泥稳定层：建筑垃圾100份，水泥10-15份，水4-6份；
透水混凝土层：建筑垃圾100份，水泥15-25份，减水剂0.2-0.25份，水4-6份；
面层：建筑垃圾100份，水泥25-35份，增强剂0.5-1.5份，减水剂0.25-0.35份，水5-10份。
2.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征是，所述基层中建筑垃圾粒度分布是：< 4.75 mm，80-90%； 4.75 mm-9.5 mm，10-20%。
3.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征
是，所述多孔水泥稳定层中建筑垃圾粒度分布是：< 4.75 mm，8-10%；4.75 mm-9.5 mm，20-30%；9.5 mm-26.5 mm，60-72%。
4.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征
是，所述透水混凝土层中建筑垃圾粒度分布是：4.75 mm-9.5 mm，10-30%，9.5 mm-16mm，70-90%。
5.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征
是，所述面层中建筑垃圾粒度分布是：4.75 mm-9.5 mm，100%。
6.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征
是，所述减水剂为高效聚羧酸减水剂，固含量25%，减水率20%。
7.如权利要求1所述一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征是，所述增强剂为丙烯酸酯乳液、丁苯乳液、苯丙乳液或硅丙乳液的一种，固含量为45-55%。
8.制备权利要求1-7任意一种建筑垃圾制备的高性能透水混凝土系统及其制备方法，其特征是，步骤如下：
（1）将建筑垃圾破碎整形分筛，破碎整形后粒度< 26.5 mm；将粒度按< 4.75 mm，4.75mm-9.5 mm, 9.5 mm-16 mm，16 mm-26.5 mm分级；
粒度分布如下，
基层：< 4.75 mm，80-90%； 4.75 mm-9.5 mm，10-20%；
多孔水泥稳定层：< 4.75 mm，8-10%；4.75 mm-9.5 mm，20-30%；9.5 mm-26.5 mm，60-72%；
透水混凝土层：4.75 mm-9.5 mm，10-30%，9.5 mm-16 mm，70-90%；
面层：4.75 mm-9.5 mm，100%；
（2）将各层物料按比例混合，搅拌均匀，然后按基层、多孔水泥稳定层、透水混凝土层和面层分别铺设，每层铺完后按标准碾压或振实，然后标准养护28天，得到透水混凝土系统。
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