CN109437796A - 废弃再生微粉混凝土制备及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，组成成分包括胶凝材料、河砂、再生微粉轻骨料、外加剂和水，胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成：活性建筑垃圾粉：CaCl2：脱硫石膏：水泥熟料为2ˉ8：0.21ˉ2.1：0.1ˉ1：15ˉ21，再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分混匀成球形并烧制而成：建筑垃圾粉74％ˉ90％，助熔剂0.5％ˉ1.5％，粘接剂8％ˉ15％，铝土矿0ˉ8％，木屑粉0.5％ˉ3％，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥480ˉ550kg，再生微粉水泥混合材60ˉ115kg，河砂600ˉ730kg，再生微粉轻骨料480ˉ651kg，水160ˉ170kg，外加剂5.8ˉ6.4g。本发明采用上述结构的废弃再生微粉混凝土制备及应用，减少水泥用量，增加了固体废弃物再利用率，对保护生态环境和促进循环经济发展有良好推动作用。

Description

废弃再生微粉混凝土制备及应用
技术领域
本发明涉及一种混凝土制备技术，尤其涉及一种废弃再生微粉混凝土制备及应用。
背景技术
随着我国城市改扩建规模不断加大以及社会主义新农村建设快速推进，大量旧建筑物和构筑物拆除产生了大量混凝土、砖、石、砂浆和瓦块等建筑废弃物。据住建部预计，到2020年中国还将新建住宅300亿平方米，由此产生建筑废弃物至少达到50亿吨。目前，建筑废弃物大部分采用露天堆放、填埋等传统方式处置，不仅占用大量土地，而且还会对环境和人身安全造成很大危害。另外，混凝土大量生产需要大量开采优质天然砂石资源，造成自然环境严重恶化。随着天然砂、石储备量减少，开采成本上升，建筑废弃物加工成再生骨料来代替天然砂石生产混凝土方面研究已较多，但将建筑废弃物制备为再生微粉轻骨料来代替粗骨料制备轻骨料高强混凝土方面研究未见报道。
发明内容
本发明目是提供一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，减少水泥用量，增加了固体废弃物再利用率，对保护生态环境和促进循环经济发展有良好推动作用。
为实现上述目，本发明提供了一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，组成成分包括胶凝材料、河砂、再生微粉轻骨料、外加剂和水，所述胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成：活性建筑垃圾粉∶CaCl2：脱硫石膏∶水泥熟料为2～8∶0.21～2.1∶ 0.1～1∶15～21，所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分混匀成球形并烧制而成建筑垃圾粉74％～90％，助熔剂0.5％～1.5％，粘接剂8％～15％，铝土矿0～8％，木屑粉0.5％～3％，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥 480～550kg，再生微粉水泥混合材60～115kg，河砂600～730kg，再生微粉轻骨料480～651kg，水160～170kg，外加剂5.8～6.4g。
优选的，所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成：活性建筑垃圾粉∶CaCl2∶脱硫石膏∶水泥熟料为3～6∶0.5～1.8∶0.4～1∶18～21，所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分组成：建筑垃圾粉78％～85％，助熔剂0.8％～1％，粘接剂10％～15％，铝土矿2～5％，木屑粉1％～2.5％，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥510～550kg，再生微粉水泥混合材 70～90kg，河砂620～700kg，再生微粉轻骨料498～621kg，水160～170kg，外加剂5.8～6.4g。
优选的，所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成：活性建筑垃圾粉∶CaCl2∶脱硫石膏∶水泥熟料为4∶1.5∶1∶21。
优选的，所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥P·I或硅酸盐水泥P·II中一种或多种。
优选的，所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分组成：建筑垃圾粉82.7％，氟硅酸钠0.8％，水玻璃12％，铝土矿3％，木屑粉1.5％。
优选的，所述活性建筑垃圾粉是将建筑垃圾通过破碎为30mm颗粒，在 400℃预处理3h后球磨4h，再置于600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，在0.5h冷却到室温后得到。
优选的，所述外加剂为聚羧酸减水剂。
优选的，制备步骤包括：
1)活性建筑垃圾粉制备：将建筑垃圾通过破碎为30mm颗粒，在400 ℃预处理3h后球磨4h，再置于600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温 2h，在0.5h冷却到室温后得到；
2)再生微粉水泥混合材制备：由步骤1)得到活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比4∶1.5∶1∶21研磨混合而成；
3)再生微粉轻骨料制备：由以下质量百分数各组分混匀成球形并烧制而成：研磨建筑垃圾粉82.7％，以及氟硅酸钠0.8％，水玻璃12％，铝土矿3％，木屑粉1.5％，所得再生微粉轻骨料浸水处理，获得饱和面干轻骨料；
4)制浆：将水泥、步骤2)得到再生微粉水泥混合材与河砂、水、外加剂按用量比混合均匀，得到浆体；
5)混合：往制备浆体中加入步骤3)制得再生微粉轻骨料，混合均匀，即获得所述再生微粉轻骨料高强混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的再生微粉轻骨料高强混凝土减少水泥用量，增加了固体废弃物的再利用率，对保护生态环境和促进循环经济的发展有良好的推动作用。
(2)本发明可配置出抗压强度高达50MPa的高强轻骨料混凝土。
下面通过实施例，对本发明技术方案做进一步详细描述。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步描述，需要说明是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细实施方式和具体操作过程，但本发明保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种再生微粉轻骨料高强混凝土，是组成成分包括胶凝材料、河砂、再生微粉轻骨料、外加剂和水，所述的胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥550kg，再生微粉水泥混合材70kg，河砂620kg，再生微粉轻骨料498kg，水170kg，外加剂6.1g。
上述再生微粉轻骨料高强混凝土的制备方法，包括如下步骤：
1)活性建筑垃圾粉的制备：将建筑垃圾通过破碎为30mm颗粒，在400 ℃预处理3h后球磨4h，再置于600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温 2h，在0.5h冷却到室温后得到；
2)再生微粉水泥混合材的制备：由步骤1)得到的活性建筑垃圾粉及 CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比4∶1.5∶1∶21研磨混合而成；
3)再生微粉轻骨料的制备：由以下质量百分数的各组分混匀成球形并烧制而成：研磨的建筑垃圾粉82.7％，以及氟硅酸钠0.8％，水玻璃12％，铝土矿3％，木屑粉1.5％；所得的再生微粉轻骨料浸水处理，获得饱和面干的轻骨料；
4)制浆：将水泥、步骤2)得到的再生微粉水泥混合材、河砂、水、外加剂按用量比混合均匀，得到浆体；
5)混合：往制备的浆体中加入步骤3)制得的再生微粉轻骨料，混合均匀，即获得所述再生微粉轻骨料混凝土。
实施例2
本实施例提供一种再生微粉轻骨料高强混凝土，是由胶凝材料、细骨料、再生微粉轻骨料、外加剂及水组成，所述的胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥510kg，再生微粉水泥混合材90kg，河砂700kg，再生微粉轻骨料621kg，水160kg，外加剂6.4g。
上述再生微粉轻骨料高强混凝土的制备方法与实施例1基本相同；不同之处还在于S2中活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比 3∶0.5：0.4∶18研磨混合而成；以及S3中建筑垃圾粉90％，以及氟硅酸钠0.5％，水玻璃8％，铝土矿3％，木屑粉2％。
实施例3
本实施例提供一种再生微粉轻骨料高强混凝土，是由胶凝材料、细骨料、再生微粉轻骨料、外加剂及水组成，所述的胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥550kg，再生微粉水泥混合材115kg，河砂600kg，再生微粉轻骨料651kg，水165kg，外加剂 5.8g。
上述再生微粉轻骨料高强混凝土的制备方法与实施例1相同基本相同；不同之处还在于S2中活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比2∶0.21∶0.1∶15研磨混合而成；以及S3中建筑垃圾粉74％，以及氟硅酸钠1.5％，水玻璃15％，铝土矿8％，木屑粉0.5％。
实施例4
本实施例提供一种再生微粉轻骨料高强混凝土，是由胶凝材料、细骨料、再生微粉轻骨料、外加剂及水组成，所述的胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥480kg，再生微粉水泥混合材60kg，河砂730kg，再生微粉轻骨料480kg，水160kg，外加剂6g。
上述再生微粉轻骨料高强混凝土的制备方法与实施例1基本相同；不同之处还在于S2中活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比 8∶2.1∶1∶17研磨混合而成；以及S3中建筑垃圾粉85％，以及氟硅酸钠 1.2％，水玻璃14％，铝土矿1％，木屑粉1％。
对比例1
本对比例与实施例1所述再生微粉轻骨料高强混凝土基本相同，不同之处在于，每立方混凝土中各材料用量不同，具体为：水泥480kg，再生微粉水泥混合材128kg，河砂630kg，再生微粉轻骨料505kg，水170kg，外加剂6.1g。
对比例2
本对比例与实施例1所述再生微粉轻骨料高强混凝土基本相同，不同之处在于，每立方混凝土中各材料用量不同，具体为：水泥535kg，再生微粉水泥混合材73kg，河砂630kg，粘土陶粒505kg，水170kg，外加剂6.1g。
对比例3
本对比例与实施例1所述再生微粉轻骨料高强混凝土基本相同，不同之处在于，每立方混凝土中各材料用量不同，具体为：水泥535kg，再生微粉水泥混合材73kg，河砂630kg，粉煤灰陶粒505kg，水170kg，外加剂6.1g。
对比例4
本对比例与实施例1所述再生微粉轻骨料高强混凝土基本相同，不同之处在于，每立方混凝土中各材料用量不同，具体为：水泥535kg，再生微粉水泥混合材73kg，河砂630kg，页岩陶粒505kg，水170kg，外加剂6.1g。
以混凝土试件为考察对象，按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》，用万能压力试验机测试实施例、对比例的抗压强度。
表1轻骨料混凝土性能测试
从表1可以看出，本发明的轻骨料混凝土可配置出抗压强度高达50MPa 的高强轻骨料混凝土，强度较粘土陶粒、粉煤灰陶粒、页岩陶粒制备混凝土更优。
因此，本发明采用上述结构的废弃再生微粉混凝土制备及应用，减少水泥用量，增加了固体废弃物再利用率，对保护生态环境和促进循环经济发展有良好推动作用。
最后应说明是：以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后技术方案脱离本发明技术方案精神和范围。

Claims (8)

1.一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：组成成分包括胶凝材料、河砂、再生微粉轻骨料、外加剂和水，所述胶凝材料由水泥、再生微粉水泥混合材组成，所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成：活性建筑垃圾粉：CaCl2：脱硫石膏：水泥熟料为2ˉ8：0.21ˉ2.1：0.1ˉ1：15ˉ21，所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分混匀成球形并烧制而成：建筑垃圾粉74％ˉ90％，助熔剂0.5％ˉ1.5％，粘接剂8％ˉ15％，铝土矿0ˉ8％，木屑粉0.5％ˉ3％，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥480ˉ550kg，再生微粉水泥混合材60ˉ115kg，河砂600ˉ730kg，再生微粉轻骨料480ˉ651kg，水160ˉ170kg，外加剂5.8ˉ6.4g。
2.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成:活性建筑垃圾粉：CaCl2：脱硫石膏：水泥熟料为3ˉ6：0.5ˉ1.8：0.4ˉ1：18ˉ21，所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分组成：建筑垃圾粉78％ˉ85％，助熔剂0.8％ˉ1％，粘接剂10％ˉ15％，铝土矿2ˉ5％，木屑粉1％ˉ2.5％，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥510ˉ550kg，再生微粉水泥混合材70ˉ90kg，河砂620ˉ700kg，再生微粉轻骨料498ˉ621kg，水160ˉ170kg，外加剂5.8ˉ6.4g。
3.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述再生微粉水泥混合材由以下质量比各组分组成:活性建筑垃圾粉：CaCl2：脱硫石膏：水泥熟料为4：1.5：1：21。
4.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥P·I或硅酸盐水泥P·II中一种或多种。
5.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述再生微粉轻骨料由以下质量百分比各组分组成：建筑垃圾粉82.7％，氟硅酸钠0.8％，水玻璃12％，铝土矿3％，木屑粉1.5％。
6.根据权利要求2所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述活性建筑垃圾粉是将建筑垃圾通过破碎为30mm颗粒，在400℃预处理3h后球磨4h，再置于600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，在0.5h冷却到室温后得到。
7.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：所述外加剂为聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求1所述一种废弃再生微粉混凝土制备及应用，其特征在于：制备步骤包括：
1)活性建筑垃圾粉制备：将建筑垃圾通过破碎为30mm颗粒，在400℃预处理3h后球磨4h，再置于600℃煅烧2h，0.5h升温到900℃，保温2h，在0.5h冷却到室温后得到；
2)再生微粉水泥混合材制备：由步骤1)得到活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比4：1.5：1：21研磨混合而成；
3)再生微粉轻骨料制备：由以下质量百分数各组分混匀成球形并烧制而成：研磨建筑垃圾粉82.7％，以及氟硅酸钠0.8％，水玻璃12％，铝土矿3％，木屑粉1.5％，所得再生微粉轻骨料浸水处理，获得饱和面干轻骨料；
4)制浆：将水泥、步骤2)得到再生微粉水泥混合材与河砂、水、外加剂按用量比混合均匀，得到浆体；
5)混合：往制备浆体中加入步骤3)制得再生微粉轻骨料，混合均匀，即获得所述再生微粉轻骨料高强混凝土。
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