CN106431106A - 一种利用再生骨料生产的再生混凝土 - Google Patents

一种利用再生骨料生产的再生混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用再生骨料生产的再生混凝土，所述的再生混凝土由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料37‑55％、再生细骨料17‑37％、P.O.42.5水泥15‑22％和水8‑12％；所述的再生粗骨料的粒径为5‑31.5mm，再生细骨料的粒径＜5mm；所述的再生粗骨料由质量百分比35‑40％的粒径5‑20mm的再生粗骨料和质量百分比60‑65％的粒径20‑31.5mm的再生粗骨料组成。本发明的再生混凝土以再生骨料完全代替了天然骨料，这是不同于天然骨料混凝土的新的再生混凝土。本发明再生混凝土的性能可以基本满足土木建造的使用需求，极大程度上缓解了对天然骨料的需求，且本发明的再生混凝土无需加入掺合料和添加剂，配方简单、成本低廉，具有广阔的应用价值。

Description

一种利用再生骨料生产的再生混凝土
技术领域
本发明涉及一种利用再生骨料生产的再生混凝土，属于建筑垃圾再生技术领域。
背景技术
随着我国城镇化进程的发展，建筑垃圾排放量逐年增长，建筑垃圾中可再生组分比例也不断提高。然而，大部分建筑垃圾未经任何处理，被运往郊外或城市周边进行简单填埋或露天堆存，这不仅浪费了土地和资源，还污染了环境；另一方面，随着人口的日益增多，建筑业对砂石骨料的需求量不断增长。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料而被随意开采，从而导致资源枯竭、山体滑坡、河床改道，严重破坏了自然环境，由此引起的社会环境问题也越来越多。生产和利用建筑垃圾再生骨料对于节约资源、保护环境和实现建筑业的可持续发展具有重要意义。
目前，虽然有一些针对再生骨料混凝土的研究，但是仍然存在以下问题：(1)以天然骨料为主的再生混凝土，再生骨料所占比例较低，再生骨料得不到充分利用；(2)以再生骨料代替了天然骨料，但是由于没有对再生骨料的性能进行研究，再生骨料的使用不科学，仍然需要加入掺合料和添加剂，提高再生混凝土的性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用再生骨料生产的再生混凝土，该再生混凝土是完全采用再生骨料，没有加入掺合料和添加剂，再生骨料利用率高。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料37-55％、再生细骨料17-37％、P.O.42.5水泥15-22％和水8-12％；所述的再生粗骨料的粒径为5-31.5mm，再生细骨料的粒径＜5mm。
所述的再生粗骨料由质量百分比35-40％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比60-65％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成；粒径5-20mm的再生粗骨料和粒径20-31.5mm的再生粗骨料级配连续。
所述的再生粗骨料由混凝土废料和砖块废料组成，其中，混凝土废料所占质量百分比不超过30％；所述的再生细骨料由混凝土废料和砖块废料组成，其中，混凝土废料所占质量百分比不超过30％。
所述的再生细骨料的含水率为10-12％，表观密度2440-2490kg/m3，空隙率36-44％，含泥量22-28％，压碎值均值52％；再生细骨料属于单粒级级配，细度模数Mx＝2.56。
为了保证再生粗骨料性能的稳定性，所述的再生粗骨料的制备方法为：将建筑垃圾进行分拣，分别收集建筑垃圾中的混凝土废料和砖块废料，然后将混凝土废料和砖块废料分别进行破碎、筛分，再将同一粒径范围(5-20mm或20-31.5mm)的混凝土废料和砖块废料按照混凝土废料和砖块废料质量百分比混合制成不同粒径范围的粗骨料，再将不同粒径范围的粗骨料按照规定的质量百分比混合。
所述的再生细骨料的制备方法为：将建筑垃圾进行分拣，分别收集建筑垃圾中的混凝土废料和砖块废料，然后将混凝土废料和砖块废料分别进行破碎、筛分，再将相应粒径的混凝土废料和砖块废料按照质量百分比混合。
优选的，所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料50-54％、再生细骨料17-22％、P.O.42.5水泥17-19％和水9-11％。
所述的再生粗骨料的表观密度2410-2470kg/m3，空隙率46％-56％，含泥量5-10％，压碎值均值29％。
粒径5-20mm的再生粗骨料的含水率为6-8％，粒径20-31.5mm的再生粗骨料的含水率为4.5-5.5％。
本发明的有益效果：
1、本发明完全采用建筑垃圾——再生骨料生产再生混凝土，解决了建筑垃圾的填埋、堆放造成的资源浪费和环境污染的问题，为建筑垃圾的有效利用提供了有力的技术支持。
2、本发明的再生混凝土以再生骨料完全代替了天然骨料，这是不同于天然骨料混凝土的新的再生混凝土。本发明再生混凝土的性能可以基本满足土木建造的使用需求，极大程度上缓解了对天然骨料的需求，且本发明的再生混凝土无需加入掺合料和添加剂，配方简单、成本低廉，具有广阔的应用价值。
3、本发明以建筑垃圾中较难利用的砖块废料为主要原料，再配以少量的混凝土废料，制成再生骨料，能够大大提高建筑垃圾中砖块废料的利用率。同时，本发明对配制的再生骨料的性能进行深入研究，通过反复筛选，最终得到本发明的再生混凝土用再生骨料的指标参数。进一步，本发明通过限定再生粗骨料的粒径比例以及再生粗细骨料的比例关系，保证了再生骨料的各项性能。实验证明，以本发明指标参数的再生骨料为主要原料，结合优化的混凝土配方生产的再生混凝土，具有较为良好的性能。本发明的再生混凝土试块28d的强度较高，接近30MPa，试块的和易性、流动性较好。
附图说明
图1为实施例1的再生混凝土制备的试块的情况图。
从图1可以看出，实施例1的再生混凝土制备的立方体试块的和易性、流动性较好。
图2为对照例1的再生混凝土制备的试块的情况图。
从图2可以看出，对照例1的再生混凝土制备的立方体试块的和易性、流动性较差。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明再生粗、细骨料的制备方法为：将建筑垃圾进行分拣，分别收集建筑垃圾中的混凝土废料和砖块废料，然后将混凝土废料和砖块废料分别进行破碎、筛分，再将同一粒径范围的混凝土废料和砖块废料混合(再生粗骨料继续将不同粒径范围的粗骨料进行混合)，混凝土废料的质量百分比不超过30％，所得再生粗、细骨料的主要原材技术指标如下：
1、含水率：
再生粗、细骨料 含水率
再生细骨料(0-5mm) 10％-12％
再生粗骨料(5-20mm) 6％-8％
再生粗骨料(20-31.5mm) 4.5％-5.5％
2、颗粒级配
颗粒级配：再生细骨料属于单粒级级配，细度模数Mx＝2.56。再生粗骨料(5-20mm)及再生粗骨料(20-31mm)级配连续。
3、表观密度、空隙率
再生粗、细骨料 表观密度(kg/m3) 空隙率
再生细骨料 2440-2490 36％-44％
再生粗骨料 2410-2470 46％-56％
4、含泥量
再生粗、细骨料 含泥量
再生细骨料 22％-28％
再生粗骨料 5％-10％
5、压碎指标
再生细骨料(0-5mm)压碎值均值为52％。
再生粗骨料(5-31.5mm)压碎均值为29％。
实施例1
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料53.18％、再生细骨料17.72％、P.O.42.5水泥18.77％和水10.33％；其中，再生粗骨料由质量百分比40.05％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比59.95％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例2
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料51.93％、再生细骨料19.88％、P.O.42.5水泥18.18％和水10.01％；其中，再生粗骨料由质量百分比35.75％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比64.25％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例3
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料50.61％、再生细骨料21.69％、P.O.42.5水泥17.86％和水9.84％；其中，再生粗骨料由质量百分比40.05％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比59.95％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例4
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料50.03％、再生细骨料24.53％、P.O.42.5水泥15.90％和水9.54％；其中，再生粗骨料由质量百分比40.04％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比59.96％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例5
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料53.18％、再生细骨料17.72％、P.O.42.5水泥18.77％和水10.33％；其中，再生粗骨料由质量百分比40.04％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比59.96％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例6
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料45.16％、再生细骨料30.12％、P.O.42.5水泥15.94％和水8.78％；其中，再生粗骨料由质量百分比40.05％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比59.95％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
实施例7
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料37.21％、再生细骨料36.79％、P.O.42.5水泥16.25％和水9.75％；其中，再生粗骨料由质量百分比39.92％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比60.08％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成。
对照例1
一种利用再生骨料生产的再生混凝土，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料50.26％、再生细骨料27.29％、P.O.42.5水泥16.03％和水6.42％；所述的再生粗骨料的粒径为5-20mm。
实验例强度检测
根据混凝土强度检验评定标准(GBT50107-2010)将不同配方再生混凝土制作成立方体试块，并对试块的强度进行检测，结果见表1。
表1不同配方再生混凝土试块的强度
表1结果表明，本发明的配方再生混凝土强度较好，其中实施例1的再生混凝土配方最佳，强度接近30MPa。

Claims (6)

1.一种利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料37-55％、再生细骨料17-37％、P.O.42.5水泥15-22％和水8-12％；所述的再生粗骨料的粒径为5-31.5mm，再生细骨料的粒径＜5mm；
所述的再生粗骨料由质量百分比35-40％的粒径5-20mm的再生粗骨料和质量百分比60-65％的粒径20-31.5mm的再生粗骨料组成；粒径5-20mm的再生粗骨料和粒径20-31.5mm的再生粗骨料级配连续；
所述的再生粗骨料由混凝土废料和砖块废料组成，其中，混凝土废料所占质量百分比不超过30％；所述的再生细骨料由混凝土废料和砖块废料组成，其中，混凝土废料所占质量百分比不超过30％；
所述的再生细骨料的含水率为10-12％，表观密度2440-2490kg/m3，空隙率36-44％，含泥量22-28％，压碎值均值52％；再生细骨料属于单粒级级配，细度模数Mx＝2.56。
2.根据权利要求1所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，所述的再生粗骨料的制备方法为：将建筑垃圾进行分拣，分别收集建筑垃圾中的混凝土废料和砖块废料，然后将混凝土废料和砖块废料分别进行破碎、筛分，再将同一粒径范围的混凝土废料和砖块废料按照混凝土废料和砖块废料质量百分比混合制成不同粒径范围的粗骨料，再将不同粒径范围的粗骨料按照规定的质量百分比混合；
所述的再生细骨料的制备方法为：将建筑垃圾进行分拣，分别收集建筑垃圾中的混凝土废料和砖块废料，然后将混凝土废料和砖块废料分别进行破碎、筛分，再将相应粒径的混凝土废料和砖块废料按照质量百分比混合。
3.根据权利要求1所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料50-54％、再生细骨料17-22％、P.O.42.5水泥17-19％和水9-11％。
4.根据权利要求1所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：再生粗骨料53.18％、再生细骨料17.72％、P.O.42.5水泥18.77％和水10.33％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，所述的再生粗骨料的表观密度2410-2470kg/m3，空隙率46％-56％，含泥量5-10％，压碎值均值29％。
6.根据权利要求1-4任一项所述的利用再生骨料生产的再生混凝土，其特征在于，粒径5-20mm的再生粗骨料的含水率为6-8％，粒径20-31.5mm的再生粗骨料的含水率为4.5-5.5％。
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