CN108101467A - 一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，所述的轻骨料由以下原料按照重量份组成：建筑废弃物粘土砖75‑85份、高铝水泥熟料11‑17份、石灰石3‑5份和硬石膏1‑3份，高铝水泥熟料由石灰石、矾土和萤石在1100‑1350摄氏度的回转窑中煅烧得到，石灰石、矾土和萤石的重量之比为38：62:1‑2。本发明采用建筑废弃物粘土砖辅以高铝水泥熟料为激发剂，不仅节约处置建筑废弃物占用的宝贵土地，而且变废为宝，并且配合石灰石和硬石膏，制备的轻骨料容重低，强度高；本发明产品的制备只需在自然环境下养护，工艺简单，节约能源，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体是一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展和城镇化进程的加速。建筑行业每年产生巨量的建筑废弃物，2016年我国的建筑废弃物已经达到20亿吨。由于我国30年前的建筑物主要是砖木结构，因此现阶段我国拆除建筑物产生的废弃物中，粘土砖占40-60％。将废弃粘土砖经过破碎制造再生骨料，由于其吸水率高、压碎指标高，制备的混凝土力学性能和耐久性能差，严重限制了其在混凝土中的应用。废弃粘土砖粉其化学成分类似粉煤灰，但其活性发挥缓慢，不宜在混凝土中大掺量使用。因此，开发规模化利用建筑废弃物粘土砖的技术迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，由以下原料按照重量份组成：建筑废弃物粘土砖75-85份、高铝水泥熟料11-17份、石灰石3-5份和硬石膏1-3份，高铝水泥熟料由石灰石、矾土和萤石在1100-1350摄氏度的回转窑中煅烧得到，石灰石、矾土和萤石的重量之比为38：62:1-2。
作为本发明进一步的方案：石灰石中氧化钙的重量百分比为50-60％。
作为本发明进一步的方案：高铝水泥熟料的组分包括铝酸一钙、二铝酸一钙和硅铝酸二钙，铝酸一钙、二铝酸一钙和硅铝酸二钙的重量之比为45-48:29-31:12-14。
所述建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，配料：称取建筑废弃物粘土砖、高铝水泥熟料、石灰石和硬石膏，将高铝水泥熟料和硬石膏破碎；
步骤二，粉磨：将四种原料加入球磨机中进行充分混合研磨，直至混合料细度为0.075mm的方孔筛余量小于6％，优选为3-5％；
步骤三，成球；将粉磨混合物加入适量的水进行预湿，将预湿后的混合物放入成球盘中制粒，制备的粒径为5-20mm，其中5mm累计筛余量大于90％，20mm累计筛余量小于10％；
步骤四，养护：将成球后的骨料在常压和90％以上的湿度下养护，不需要煅烧和蒸汽养护，也不需要添加任何添加剂，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤三的预湿过程中加水量为粉磨混合物重量的23-27.5％，成球盘的角度为45-65度。
作为本发明进一步的方案：步骤四中的养护温度为5-30摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用建筑废弃物粘土砖辅以高铝水泥熟料为激发剂，不仅节约处置建筑废弃物占用的宝贵土地，而且变废为宝，并且配合石灰石和硬石膏，制备的轻骨料容重低，强度高；本发明产品的制备只需要在自然环境下养护，工艺简单，节约能源，绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，采用建筑废弃物粘土砖85份，高铝水泥熟料11份，石灰石3份和硬石膏1份。高铝水泥熟料先在400x600mm的破碎机中破碎，然后分别计量同时喂入Φ1.5x6.5m的球磨机中混合粉磨。混合料的细度为0.075mm方孔筛余量为4.5％。采用Φ2.5m成球盘成球，成球盘斜度60度，加水量25.5％，颗粒粒径5-20mm，在自然气温20-25度，湿度70-80％养护成轻骨料。筒压强度3天为4.0MPa，28天为7.5-8.5MPa，松散容重600-750kg/m3；小时吸水率为30％以下，自然状态小于12％，软化系数大于0.75(自然状态0.85)，抗冻实验：重量损失小于4％，筒压强度值在13％以内。碳化后筒压强度值降低小于18％；干湿循环实验：筒压强度和重量损失小于3.5％，烧失量不大于15％。
实施例2
一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，采用建筑废弃物粘土砖80份，高铝水泥熟料14份，石灰石4份和硬石膏3份，混合料的细度为0.075mm方孔筛余量为3.0％。成球时加水量24.5％，在自然气温30度，湿度95％下养护成轻骨料。筒压强度7天为4.9MPa，28天为8.2MPa，其他性能同实例1。
实施例3
一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，采用建筑废弃物粘土砖75％，高铝水泥熟料17％，石灰石5％，硬石膏3％，混合料的细度为0.075mm方孔筛余量为4.0％。成球时加水量23.5％，在自然气温26度，湿度90％下养护成青骨料。筒压强度7天为4.7MPa，14天为6.3MPa，28天为8.4MPa，其他性能同实例1。
本发明中采用高铝水泥熟料为激发剂，对建筑废弃物粘土砖的活性具有强烈的激发作用，用高铝水泥熟料制备的轻骨料，不但早期强度高，当添加适量的石灰石和硬石膏后，轻骨料的后期强度明显提高，可以大掺量使用建筑废弃物粘土砖，且对建筑废弃物粘土砖没有特殊要求。
对本发明制备的轻骨料进行性能测试，得到的性能见表1、表2和表3。
表1免烧再生粘土砖粉轻骨料的强度和筛余
表2免烧再生粘土砖粉轻骨料的吸水率、抗冻融和碳化性能
表3免烧再生粘土砖粉轻骨料的容重和干湿循环试验
使用本发明制备的轻骨料配置成轻质混凝土，混凝土的性能见表4和表5。
表4轻质混凝土的抗压强度和干密度
表5轻质混凝土的耐久性能
从表1-表5可以看出，本发明制备的轻骨料可用于制造装配式和现浇的节能保温工业与民用建筑。特别适用于大跨度、墙体和高层建筑。由于其强度高、质轻，重量只有普通混凝土的四分之一，大幅减轻建筑物及构件的自重，节约建筑材料，降低建筑工程总造价，同时，还可增加建筑物的抗震能力。
利用本发明技术制造的轻骨料中建筑废弃物粘土砖可达重量为85％，不仅节约处置建筑废弃物占用的宝贵土地，而且保护环境，减少污染，变废为宝，将产生巨大的社会和经济效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，其特征在于，其原料按照重量份组成：建筑废弃物粘土砖75-85份、高铝水泥熟料11-17份、石灰石3-5份和硬石膏1-3份；高铝水泥熟料由石灰石、矾土和萤石在1100-1350摄氏度的回转窑中煅烧得到，石灰石、矾土和萤石的重量之比为38：62:1-2。
2.根据权利要求1所述的建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，其特征在于，所述石灰石中氧化钙的重量百分比为50-60%。
3.根据权利要求1或2所述的建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料，其特征在于，所述高铝水泥熟料的组分包括铝酸一钙、二铝酸一钙和硅铝酸二钙，铝酸一钙、二铝酸一钙和硅铝酸二钙的重量之比为45-48:29-31:12-14。
4.一种如权利要求1-3任一所述的建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，配料：称取建筑废弃物粘土砖、高铝水泥熟料、石灰石和硬石膏，将高铝水泥熟料和硬石膏破碎；
步骤二，粉磨：将四种原料加入球磨机中进行充分混合研磨，直至混合料细度为0.075mm的方孔筛余量小于6%；
步骤三，成球；将粉磨混合物加入适量的水进行预湿，将预湿后的混合物放入成球盘中制粒，制备的粒径为5-20mm，其中5mm累计筛余量大于90%，20mm累计筛余量小于10%；
步骤四，养护：将成球后的骨料在常压和90%以上的湿度下养护，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤三的预湿过程中加水量为粉磨混合物重量的23-27.5%，成球盘的角度为45-65度。
6.根据权利要求4所述的建筑废弃物粘土砖免烧轻骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的养护温度为5-30摄氏度。
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