CN107140903A - 一种再生骨料混凝土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种再生骨料混凝土的制备方法。本发明以废弃混凝土块为原料，经一次破碎处理后磁选除铁，分选除去非磁性杂质，再经二次粉碎后装入研磨机中，利用骨料和骨料之间的碰撞以及磨削等机械作用，除去骨料表面附着的棱角和砂浆，再用乳化剂，金属螯合剂，硅酸钠，聚丙烯酰胺等配置成溶液，除去骨料表面的棱角和粘结性较差的砂浆，并改善骨料表面，强化再生粗骨料和新砂浆的粘结性，再将转炉钢渣除杂处理后与高炉矿渣，硅微粉等混合球磨成混合粉料作为密实骨料的辅助胶凝材料，最后将水泥、强化再生骨料、混合粉料等搅拌混合均匀后浇筑成型，养护制得高强度再生骨料混凝土。

Description

一种再生骨料混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种再生骨料混凝土的制备方法。
背景技术
随着经济的高速发展，在很多大城市中，建筑工业产生的废物已经变为公害，这些废物对环境造成严重的破坏。因此，开发减少、回收和利用建筑废物的新技术已迫在眉睫。
建筑废物一般由混凝土碎块，粘土砖和瓷砖，砂和灰尘，木屑，塑料和废纸，废金属等组成。混凝土碎块通常是建筑废物的最大组成部分，经过破碎筛分的混凝土碎块可以被用来替代混凝土中的天然骨料或者被用来做道路的基础。这一类型回收材料就叫做循环再生骨料。循环再生骨料主要应用在非结构混凝土和道路的基础上，在结构混凝土中的应用有限，通常只有混凝土粗骨料的20%是循环再生骨料。这主要是由于循环再生骨料与天然的骨料相比强度低，多孔和有较高的吸水率。这就要求在配制混凝土时多加水来增加其流动度，可也导致硬化混凝土的干缩率和蠕变增加。为了克服循环再生骨料再利用的这一困难，混凝土研究人员经过研究已经开发出了利用机压成型的方法制造混凝土隔墙砖和铺路砌块的专利技术。同时研究发现利用常压蒸气养护技术可以提高循环再生骨料在结构混凝土中的利用率。
由于再生骨料空隙率较高，在承受轴向应力时容易形成应力集中现象再生骨料与新旧水泥浆之间存在一些结合较弱的区域，再者再生骨料本身强度较低。因此，当再生骨料用来制造混凝土时，会带来混凝土的塌落度难以控制，强度低，弹性模量下降，干缩率和蠕变高、抗冲击、抗震与抗裂性能不好以及耐久性下降等弱点，从而导致再生骨料在结构混凝土中的应用非常有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有的再生骨料混凝土的塌落度难以控制，强度低，弹性模量下降，干缩率和蠕变高、耐久性下降的缺陷，提供了一种再生骨料混凝土的方法。
为解决所得技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：
1.一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于由以下重量份原料制备：
取15～20份水泥，10～15份去离子水，20～25份复合粉料，10～15份石英砂，40～60份强化再生骨料，1～2份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，将浆料浇筑到模具中成型，养护8～10天，得高强度再生骨料混凝土。
进一步所述的水泥为普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或两种。
进一步所述的复合粉料由以下重量份原料制备：
取30～40份预处理钢渣粉末，20～30份高炉矿渣，1～2份硅微粉，3～5份熟石膏，装入球磨机中球磨至比表面积为400～500m2/kg，得复合粉料。
更进一步所述的预处理钢渣粉末为转炉钢渣经粉碎磁性过100目筛后干燥制得。
进一步所述的强化再生骨料由以下重量份原料制备：
取80～100份再生骨料，0.1～0.5份乳化剂，0.1～0.3份金属螯合剂，0.3～0.6份硅酸钠，0.8～1.2份聚丙烯酰胺，加入150～200份去离子水中搅拌20～30min，过滤得滤渣，将滤渣自然风干后，得强化再生骨料。
更进一步所述的再生骨料为废弃混凝土块经破碎、磁选、水洗、风干、粉碎后筛选至5～20mm的碎粒，再进一步研磨2～3h制得。
进一步所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪甘油酯中的一种或多种。
进一步所述的金属螯合剂为葡萄糖酸钠、亚氨基二琥珀酸四钠、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基甘氨酸中的一种或两种。
本发明的有益技术效果是：本发明以废弃混凝土块为原料，经破碎处理后磁选除铁，分选去除非磁性杂质，再次粉碎后装入研磨机中，利用骨料和骨料之间的碰撞以及磨削等机械作用，去除骨料表面附着的棱角和砂浆，再用乳化剂，金属螯合剂，硅酸钠，聚丙烯酰胺等配置成溶液，去除骨料表面的棱角和粘结性较差的砂浆，改善骨料表面孔隙，并负载金属螯合剂，以及强化再生粗骨料和新砂浆的匹配度和粘结性，再将转炉钢渣除杂处理后与高炉矿渣，硅微粉等混合球磨成复合粉料作为密实骨料的辅助胶凝材料，通过与金属螯合剂交联，密实再生骨料与新砂浆之间的孔隙，同时起到支撑和强化混凝土的作用，最后将水泥、强化再生骨料、混合粉料等搅拌混合均匀后浇筑成型，养护制得再生骨料混凝土。本发明所得再生骨料混凝土养护28～30天后的抗压强度为93.8～98.8MPa，能很好的满足建筑承重结构的需求，解决了大量建筑废物处理困难，以及造成的生态环境日益恶化的问题，同时克服了传统的再生骨料混凝土塌落度难以控制，强度低、弹性模量下降，干缩率和蠕变高、耐久性下降的缺陷。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明所需的原料有：废弃混凝土块、乳化剂、金属螯合剂、硅酸钠、聚丙烯酰胺、去离子水、转炉钢渣、高炉矿渣、硅微粉、熟石膏、水泥、去离子水、石英砂、玄武岩纤维。
称取180～200kg废弃混凝土块，加入颚式破碎机中破碎，碎料经磁选除铁后浸泡在水中，去除漂浮的杂质，随后过滤并将滤渣自然风干，再将滤渣加入粉碎机中粉碎，筛选出粒径为5～20mm的碎粒，再将筛选出的碎粒加入卧式研磨机中研磨2～3h，得再生骨料；称取0.1～0.5kg乳化剂，0.1～0.3kg金属螯合剂，0.3～0.6kg硅酸钠，0.8～1.2kg聚丙烯酰胺，加入150～200L去离子水中，以60～100r/min搅拌混合均匀，再加入80～100kg所得再生骨料，继续搅拌20～30min后静置1～2h，随后过滤，将滤渣自然风干，得强化再生骨料；称取40～50kg转炉钢渣，加入粉碎机中粉碎，碎料经磁选除铁后过100目筛，将过筛后的转炉钢渣粉末置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得预处理钢渣粉末，称取30～40kg预处理钢渣粉末，20～30kg高炉矿渣，1～2kg硅微粉，3～5kg熟石膏，混合均匀后，装入球磨机中球磨至比表面积为400～500m2/kg，得混合粉料；按重量份数计，称取15～20份水泥，10～15份去离子水，20～25份所得混合粉料，10～15份石英砂，40～60份制备的强化再生骨料，1～2份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，随后将浆料浇筑到模具中成型，经标准养护得再生骨料混凝土。
实例1
称取180kg废弃混凝土块，加入颚式破碎机中破碎，碎料经磁选除铁后浸泡在水中，去除漂浮的杂质，随后过滤并将滤渣自然风干，再将滤渣加入粉碎机中粉碎，筛选出粒径为5mm的碎粒，再将筛选出的碎粒加入卧式研磨机中研磨2h，得再生骨料；称取0.1kg十二烷基苯磺酸钠，0.1kg亚氨基二琥珀酸四钠，0.3kg硅酸钠，0.8kg聚丙烯酰胺，加入150L去离子水中，以60r/min搅拌混合均匀，再加入80kg所得再生骨料，继续搅拌20min后静置1h，随后过滤，将滤渣自然风干，得强化再生骨料；称取40kg转炉钢渣，加入粉碎机中粉碎，碎料经磁选除铁后过100目筛，将过筛后的转炉钢渣粉末置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，得预处理钢渣粉末，称取30kg预处理钢渣粉末，20kg高炉矿渣，1kg硅微粉，3kg熟石膏，混合均匀后，装入球磨机中球磨至比表面积为400m2/kg，得混合粉料；按重量份数计，称取15份普通硅酸盐水泥，10份去离子水，20份所得混合粉料，10份石英砂，40份制备的强化再生骨料，1份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，随后将浆料浇筑到模具中成型，经标准养护得再生骨料混凝土。
实例2
称取200kg废弃混凝土块，加入颚式破碎机中破碎，碎料经磁选除铁后浸泡在水中，去除漂浮的杂质，随后过滤并将滤渣自然风干，再将滤渣加入粉碎机中粉碎，筛选出粒径为20mm的碎粒，再将筛选出的碎粒加入卧式研磨机中研磨3h，得再生骨料；称取0.5kg苄基酚聚氧乙烯醚，0.3kg二羟乙基甘氨酸，0.6kg硅酸钠，1.2kg聚丙烯酰胺，加入200L去离子水中，以100r/min搅拌混合均匀，再加入100kg所得再生骨料，继续搅拌30min后静置2h，随后过滤，将滤渣自然风干，得强化再生骨料；称取50kg转炉钢渣，加入粉碎机中粉碎，碎料经磁选除铁后过100目筛，将过筛后的转炉钢渣粉末置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，得预处理钢渣粉末，称取40kg预处理钢渣粉末，30kg高炉矿渣，2kg硅微粉，5kg熟石膏，混合均匀后，装入球磨机中球磨至比表面积为500m2/kg，得混合粉料；按重量份数计，称取20份火山灰水泥，15份去离子水，25份所得混合粉料，15份石英砂，60份制备的强化再生骨料，2份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，随后将浆料浇筑到模具中成型，经标准养护得再生骨料混凝土。
实例3
称取190kg废弃混凝土块，加入颚式破碎机中破碎，碎料经磁选除铁后浸泡在水中，去除漂浮的杂质，随后过滤并将滤渣自然风干，再将滤渣加入粉碎机中粉碎，筛选出粒径为12mm的碎粒，再将筛选出的碎粒加入卧式研磨机中研磨2.5h，得再生骨料；称取0.3kg山梨醇脂肪甘油酯，0.2kg羟乙基乙二胺三乙酸，0.5kg硅酸钠，1.0kg聚丙烯酰胺，加入175L去离子水中，以80r/min搅拌混合均匀，再加入90kg所得再生骨料，继续搅拌25min后静置1.5h，随后过滤，将滤渣自然风干，得强化再生骨料；称取45kg转炉钢渣，加入粉碎机中粉碎，碎料经磁选除铁后过100目筛，将过筛后的转炉钢渣粉末置于干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，得预处理钢渣粉末，称取35kg预处理钢渣粉末，25kg高炉矿渣，1.5kg硅微粉，4kg熟石膏，混合均匀后，装入球磨机中球磨至比表面积为450m2/kg，得混合粉料；按重量份数计，称取18份硫铝酸盐水泥，12份去离子水，22份所得混合粉料，13份石英砂，50份制备的强化再生骨料，1份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，随后将浆料浇筑到模具中成型，经标准养护得再生骨料混凝土。

Claims (8)

1.一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于由以下重量份原料制备：
取15～20份水泥，10～15份去离子水，20～25份复合粉料，10～15份石英砂，40～60份强化再生骨料，1～2份玄武岩纤维，装入混料机中混合均匀成浆料，将浆料浇筑到模具中成型，养护8～10天，得高强度再生骨料混凝土。
2.如权利要求1所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的水泥为普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的复合粉料由以下重量份原料制备：
取30～40份预处理钢渣粉末，20～30份高炉矿渣，1～2份硅微粉，3～5份熟石膏，装入球磨机中球磨至比表面积为400～500m2/kg，得复合粉料。
4.如权利要求3所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的预处理钢渣粉末为转炉钢渣经粉碎磁性过100目筛后干燥制得。
5.如权利要求1所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的强化再生骨料由以下重量份原料制备：
取80～100份再生骨料，0.1～0.5份乳化剂，0.1～0.3份金属螯合剂，0.3～0.6份硅酸钠，0.8～1.2份聚丙烯酰胺，加入150～200份去离子水中搅拌20～30min，过滤得滤渣，将滤渣自然风干后，得强化再生骨料。
6.如权利要求5所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的再生骨料为废弃混凝土块经破碎、磁选、水洗、风干、粉碎后筛选至5～20mm的碎粒，再进一步研磨2～3h制得。
7.如权利要求5所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪甘油酯中的一种或多种。
8.如权利要求5所述的一种再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述的金属螯合剂为葡萄糖酸钠、亚氨基二琥珀酸四钠、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基甘氨酸中的一种或两种。
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