CN107268607B - 利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑混凝土领域，尤其涉及一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩。其包括混凝土柱体和位于所述混凝土柱体内的钢筋骨架；所述钢筋骨架包括多圈同心的钢筋环；每一圈所述钢筋环由多根钢筋环形设置而成；在每一圈钢筋环外均缠绕超高分子量聚乙烯纤维网；所述混凝土柱体由混凝土材料浇筑而成。在每一圈钢筋环外缠绕超高分子量聚乙烯纤维网，制备的混凝土桩强度及抗冲击性能更强。采用网状超高分子量聚乙烯纤维，能进一步增强混凝土的抗压和冲击强度，避免地震或强大冲击下将混凝土折断。

Description

利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩
技术领域
本发明涉及建筑混凝土领域，尤其涉及一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩。
背景技术
随着我国现代化建设的发展城市化进程的加快，大规模的新城市建设和旧城改造导致建筑废弃物日益增多。将其中所含的大量混凝土、烧结砖、蒸压砖、陶瓷等块体材料破碎处理后作为骨料再利用，不仅可节省天然骨料资源、缓解骨料供求矛盾，还能保护骨料产地的生态环境，解决建筑废弃物的堆放、占地和环境污染问题，对节省能源和资源、保护生态环境具有重要意义。但由于废弃混凝土制成的再生骨料表面附着旧砂浆，废弃烧结砖、废弃蒸压砖、废弃混凝土空心砌块、废陶瓷等，其本身强度较低，因此，与天然骨料相比，再生骨料体积密度、强度、弹性模量较小，而吸水率较大，在用于配制再生骨料混凝土时，与天然骨料混凝土相比，新拌再生骨料混凝土拌合物和易性较差，硬化混凝土物理力学性能和耐久性也普遍要差。
发明内容
本发明提供了一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，以解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，包括混凝土柱体和位于所述混凝土柱体内的钢筋骨架；
所述钢筋骨架包括多圈同心的钢筋环；每一圈所述钢筋环由多根钢筋环形设置而成；
在每一圈钢筋环外均缠绕超高分子量聚乙烯纤维网；
所述混凝土柱体由混凝土材料浇筑而成；所述混凝土材料的制备包括如下步骤：
将建筑垃圾破碎后分拣出废金属、废塑料、废玻璃，得到建筑垃圾破碎物；
将所述建筑垃圾破碎物与稀硫酸按照重量比3-30:1混合，进行酸化处理；
将所述酸化处理后的建筑垃圾破碎物使用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的建筑垃圾颗粒；
将所述建筑垃圾颗粒加热至温度为500-600℃，持续3.5-5小时；
将废旧陶瓷用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废旧陶瓷颗粒；
将所述废玻璃用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废玻璃颗粒；
将所述废金属除锈后，做防锈处理；
将冷却后的所述建筑垃圾颗粒与废旧陶瓷颗粒和废玻璃颗粒加入到球磨机内球磨，得到50-100目的混合物颗粒；
将所述混合物颗粒与纳米分散液混合搅拌均匀，得到纳米强化再生骨料；
按照重量份数计，将500-600份所述纳米强化再生骨料、300-400份水泥、100-300份砂子、200-300份水、3-10份减水剂、100-200份粉煤灰、50-100份泡沫材料、10-50份粘结剂、50-80份蒙脱土、100-200份防锈处理后的所述废金属混合搅拌得到混凝土材料。
优选地，所述超高分子量聚乙烯纤维网由超高分子量聚乙烯纤维编制成渔网状结构。
优选地，所述纳米分散液为硅粉颗粒分散于质量浓度为6-10％的硅溶胶中，经球磨处理1-2小时得到。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在每一圈钢筋环外缠绕超高分子量聚乙烯纤维网，制备的混凝土桩强度及抗冲击性能更强。采用网状超高分子量聚乙烯纤维，能进一步增强混凝土的抗压和冲击强度，避免地震或强大冲击下将混凝土折断。
建筑垃圾破碎分拣后，将建筑垃圾破碎物、废金属、废玻璃重复利用，生成混凝土骨料，同时添加粘结剂、泡沫材料等，增强了混凝土强度和耐久性。
同时本发明使用建筑垃圾和废旧陶瓷，不仅将建筑垃圾资源化再利用，还节约天然砂资源，可以大大缓解天然砂匮乏的压力。降低了单方混凝土的成本，给企业带来了巨大的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的混凝土桩的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1所示为本实施例的一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，包括混凝土柱体101和位于所述混凝土柱体内的钢筋骨架；所述钢筋骨架包括多圈同心的钢筋环；每一圈所述钢筋环由多根钢筋103环形设置而成；在每一圈钢筋环外均缠绕超高分子量聚乙烯纤维网102。
具体地，钢筋在混凝土桩内起到抗压作用，然而这种混凝土的抗冲击性能以及耐久性不高。本发明的混凝土桩内，将超高分子量聚乙烯纤维网缠绕在钢筋环外，浇筑混凝土材料后，超高分子量聚乙烯纤维网能增强混凝土桩的抗冲击性能以及耐久性。
其中混凝土材料的制备方法见实施例2
实施例2
本实施例公开了实施例1中混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
将建筑垃圾破碎后分拣出废金属、废塑料、废玻璃，得到建筑垃圾破碎物；具体主要是通过破碎机将大块建筑垃圾破碎成小块，经人工及磁力筛选出废金属、废塑料和废玻璃，得到相对单一的建筑垃圾破碎物。其中废金属和废玻璃都可以在制备混凝土过程中备用。
将所述建筑垃圾破碎物与稀硫酸按照重量比3-30:1混合，进行酸化处理；其中稀硫酸的浓度为20-40％。通过稀硫酸能进一步将建筑垃圾破碎物中的杂物处理掉，避免杂物在后续处理过程中污染环境，同时也能提高建筑垃圾的松散性、粘接性。
将所述酸化处理后的建筑垃圾破碎物使用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的建筑垃圾颗粒；
将所述建筑垃圾颗粒加热至温度为500-600℃，持续3.5-5小时；本发明将建筑垃圾颗粒在高温下保持几小时，避免对环境造成污染。
将废旧陶瓷用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废旧陶瓷颗粒；
将所述废玻璃用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废玻璃颗粒；
将所述废金属除锈后，做防锈处理；废金属防锈处理后作为粗骨料，避免废金属腐蚀生锈影响混凝土的强度。
将冷却后的所述建筑垃圾颗粒与废旧陶瓷颗粒和废玻璃颗粒加入到球磨机内球磨，得到50-100目的混合物颗粒；
将所述混合物颗粒与纳米分散液混合搅拌均匀，得到纳米强化再生骨料；通过将混合物颗粒与纳米分散液混合，能有效的提高混凝土的耐磨性及强度。
按照重量份数计，将500-600份所述纳米强化再生骨料、300-400份水泥、100-300份砂子、200-300份水、3-10份减水剂、100-200份粉煤灰、50-100份泡沫材料、10-50份粘结剂、50-80份蒙脱土、100-200份防锈处理后的所述废金属混合搅拌得到混凝土。
建筑垃圾破碎分拣后，将建筑垃圾破碎物、废金属、废玻璃重复利用，生成混凝土骨料，同时添加粘结剂、泡沫材料等，增强了混凝土强度和耐久性。
同时本发明使用建筑垃圾和废旧陶瓷，不仅将建筑垃圾资源化再利用，还节约天然砂资源，可以大大缓解天然砂匮乏的压力。降低了单方混凝土的成本，给企业带来了巨大的经济效益。
优选地，所述超高分子量聚乙烯纤维网由超高分子量聚乙烯纤维编制成渔网状结构。采用网状超高分子量聚乙烯纤维，能进一步增强混凝土的抗压和冲击强度，避免地震或强大冲击下将混凝土折断。
优选地，所述纳米分散液为硅粉颗粒分散于质量浓度为6-10％的硅溶胶中，经球磨处理1-2小时得到。
经检验，本发明方法实施例所得的混凝土材料耐磨性好、强度高，各项性能指标均符合国家标准。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，其特征在于，包括混凝土柱体和位于所述混凝土柱体内的钢筋骨架；
所述钢筋骨架包括多圈同心的钢筋环；每一圈所述钢筋环由多根钢筋环形设置而成；
在每一圈钢筋环外均缠绕超高分子量聚乙烯纤维网；
所述混凝土柱体由混凝土材料浇筑而成；所述混凝土材料的制备包括如下步骤：
将建筑垃圾破碎后分拣出废金属、废塑料、废玻璃，得到建筑垃圾破碎物；
将所述建筑垃圾破碎物与稀硫酸按照重量比3-30:1混合，进行酸化处理；
将所述酸化处理后的建筑垃圾破碎物使用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的建筑垃圾颗粒；
将所述建筑垃圾颗粒加热至温度为500-600℃，持续3.5-5小时；
将废旧陶瓷用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废旧陶瓷颗粒；
将所述废玻璃用破碎机破碎成尺寸为5mm-10mm的废玻璃颗粒；
将所述废金属除锈后，做防锈处理；
将冷却后的所述建筑垃圾颗粒与废旧陶瓷颗粒和废玻璃颗粒加入到球磨机内球磨，得到50-100目的混合物颗粒；
将所述混合物颗粒与纳米分散液混合搅拌均匀，得到纳米强化再生骨料；
按照重量份数计，将500-600份所述纳米强化再生骨料、300-400份水泥、100-300份砂子、200-300份水、3-10份减水剂、100-200份粉煤灰、50-100份泡沫材料、10-50份粘结剂、50-80份蒙脱土、100-200份防锈处理后的所述废金属混合搅拌得到混凝土材料。
2.如权利要求1所述的利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维网由超高分子量聚乙烯纤维编制成渔网状结构。
3.如权利要求1所述的利用建筑垃圾和废旧陶瓷制备的混凝土桩，其特征在于，所述纳米分散液为硅粉颗粒分散于质量浓度为6-10％的硅溶胶中，经球磨处理1-2小时得到。
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