CN110054427A - 一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于再生建材加工技术领域，具体涉及一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法。本发明包括物料分拣、初步破碎、磁选、二次破碎、筛分、表面处理、浸泡处理、表面强化处理、二氧化碳处理和硅藻土添加等步骤。本发明将制得粗骨料搅拌机中进行搅拌，去除部分附着于粗骨料表面的水泥石；然后用HCl溶液浸泡，可以软化并溶解部分附着于粗骨料表面的水泥石；在表面喷洒一层熔融状态的氧化钙，可以修补粗骨料表面的裂纹，增加材料的抗渗性、抗冻性和材料强度；最后用二氧化碳处理，二氧化碳与水泥水化后形成的气孔中与水泥的水化产物生成氧化钙和硅胶，进一步增强粗骨料的抗渗性和强度。

Description

一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法
技术领域
本发明属于再生建材加工技术领域，具体涉及一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法。
背景技术
建筑垃圾作为垃圾的重要组成部分，每年产生数量巨大。在我国每年产生约20亿吨的建筑垃圾。在几十年前，建筑垃圾一直作为一种大部分不可回收的垃圾进行处理，小部分回收的，是建筑垃圾中的砖块，钢筋等。而混凝土块一直作为一种固体垃圾进行掩埋或直接堆放处理。
在资源枯竭、环境保护要求提高、土地资源减少的今天，对于建筑垃圾的利用越来越必要。首先由于天然河砂的日益枯竭，机制骨料越来越成为主流。但是机制骨料虽然资源比较丰富，但是存在非常大的局限性：在地势平坦，矿山数量较少的沿海地区，恰恰又是全国经济较为发达的地区，砂石骨料需求较为庞大的区域。每年产生的建筑垃圾量较大，如果这些建筑垃圾都能利用起来，便可以大大缓解资源紧张的问题。
废弃混凝土制作建筑骨料，技术问题一直是难题之一。混凝土制作的再生骨料，存在硬化后的强度低、抗渗性、抗冻性、抗碳化能力低等问题。对于这些题，现有的技术大多是需要将简单破碎获得的低品质再生骨料进行简单的强化处理，且处理方法大多较为单一，在处理后与天然的建筑骨料之间在性能上仍然存在较大的差距。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法。
一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，包括以下步骤：
a、物料分拣：对建筑垃圾进行分拣，把建筑垃圾中含有的工程渣土、废弃木材、玻璃、生活垃圾等杂物选出，建筑垃圾中含有的混凝土废弃物作为加工的原料；
b、初步破碎：将分选出的废弃混凝土用颚式破碎机破碎为直径小于20mm的颗粒；
c、磁选：将初步破碎后的废弃土颗粒经过磁选机，将原有废弃混凝土中含有的废铁去除；
d、二次破碎：经过磁选之后的废弃混凝土经过反式破碎机破碎为直径小于12mm的颗粒；
e、筛分：经过二次破碎的混凝土颗粒经过5mm的网筛，能通过网筛的废弃混凝土颗粒为混凝土再生细骨料，不能通过网筛的为废弃混凝土颗粒为粗骨料；
f、表面处理：将筛分出的粗骨料转移至搅拌机中，保证搅拌机在60～80r/min的状态下进行搅拌，搅拌时间为15～20min，正向搅拌与反向搅拌交替进行，间隔时间为2～3min，搅拌后将继续通过5mm的网筛进行筛分，能通过网筛的与上一步骤得到的再生细骨料混合；
g、浸泡处理：将上一步中不能通过网筛的废弃混凝土粗骨料转移至10～15％的HCl溶液中进行浸泡，浸泡结束后自然沥干；
h、表面强化处理：经过浸泡的废弃混凝土粗骨料经过微波加热至70～80℃后，在表面喷洒一层熔融状态的纳米氧化钙，自然冷却；
i、二氧化碳处理：经过表面强化处理的废弃混凝土粗骨料转移至密闭容器中，在其中通入二氧化碳气体，处理25～30min后结束；
j、硅藻土添加：在经过二氧化碳处理后的废弃混凝土粗骨料中加入总质量3～4％的硅藻土，搅拌均匀后即得混凝土再生粗骨料。
优选的，所述废弃混凝土在使用前需剔除经过长期辐射、被重金属污染或有机物污染的废弃混凝土。
优选的，其特征在于，所述浸泡时间为20～30min。
优选的，其特征在于，所述微波功率为3000W。
优先的，所述二氧化碳处理步骤中，密闭容器中二氧化碳的压力为6～10MPa。
优选的，所述混凝土再生细骨料可以用于制砖和垫路等，混凝土再生粗骨料可以完全取代一般建筑骨料。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用废弃混凝土会后利用加工为建筑骨料，合理利用资源，在加工工程中通过骨料的粒径不同筛分为粗骨料和细骨料两种，细骨料由于抗压、抗渗等性能较低而用于垫路和制砖等，粗骨料由于结构稳定，抗压、抗渗等性能较优越，进行加工后制得再生粗骨料。即在加工过程中根据材料性能进行分类，可以减少加工中的能耗，实现精确加工。
2、本发明制得混凝土再生粗骨料以后，首先在搅拌机中进行搅拌，可以通过摩擦去除部分附着于粗骨料表面的水泥石，然后用HCl溶液浸泡，可以软化并溶解部分附着于粗骨料表面的水泥石，再通过尾巴加热后在表面喷洒一层熔融状态的氧化钙，可以修补粗骨料表面的裂纹，增加材料的抗渗性、抗冻性和材料强度。最后用二氧化碳处理，二氧化碳与水泥水化后形成的气孔中与水泥的水化产物生成氧化钙和硅胶，进一步增强粗骨料的抗渗性和强度，并在制得的混凝土再生粗骨料中添加硅藻土，有利于增强再生骨料在凝结后的强度。经过处理之后，再生粗骨料可以代替天然骨料，且不同类型的混凝土在加工后制得的再生骨料的性质差异小。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步作详细的说明，但本发明提供的技术方案不仅包括实施例中展现的内容。
实施例1
本实施例提供了一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、物料分拣：对建筑垃圾进行分拣，把建筑垃圾中含有的工程渣土、废弃木材、玻璃、生活垃圾等杂物选出，建筑垃圾中含有的混凝土废弃物作为加工的原料；
步骤二、初步破碎：将分选出的废弃混凝土用颚式破碎机破碎为直径小于20mm的颗粒；
步骤三、磁选：将初步破碎后的废弃土颗粒经过磁选机，将原有废弃混凝土中含有的废铁去除；
步骤四、二次破碎：经过磁选之后的废弃混凝土经过反式破碎机破碎为直径小于12mm的颗粒；
步骤五、筛分：经过二次破碎的混凝土颗粒经过5mm的网筛，能通过网筛的废弃混凝土颗粒为混凝土再生细骨料，不能通过网筛的为废弃混凝土颗粒为粗骨料；在加工过程中吧骨料筛分为粗细两种，便于后期针对性加工以提高骨料的性能；
步骤六、表面处理：将筛分出的粗骨料转移至搅拌机中，保证搅拌机在70r/min的状态下进行搅拌，搅拌时间为20min，正向搅拌与反向搅拌交替进行，间隔时间为3min，搅拌后将继续通过5mm的网筛进行筛分，能通过网筛的与上一步骤得到的再生细骨料混合；通过搅拌，利用粗骨料之间的摩擦可以去除部分水泥石；
步骤七、浸泡处理：将上一步中不能通过网筛的废弃混凝土粗骨料转移至12％的HCl溶液中进行浸泡，浸泡结束后自然沥干；浸泡可以使骨料表面附着的水泥石软化，部分溶解；
步骤八、表面强化处理：经过浸泡的废弃混凝土粗骨料经过微波加热至75℃后，在表面喷洒一层熔融状态的纳米氧化钙，自然冷却；熔融状态的氧化钙附着在粗骨料的表面，可以修补部分骨料表面存在的裂纹，增加材料的抗渗性、抗冻性和材料强度；
步骤九、二氧化碳处理：经过表面强化处理的废弃混凝土粗骨料转移至密闭容器中，在其中通入二氧化碳气体，处理28min后结束；二氧化碳可以进入水泥水化之后形成的气孔中，与水泥水化产物生成碳酸钙和硅胶，进一步增加粗骨料的抗渗性和强度；
步骤十、硅藻土添加：在经过二氧化碳处理后的废弃混凝土粗骨料中加入总质量4％的硅藻土，搅拌均匀后即得混凝土再生粗骨料，硅藻土加入废弃混凝土粗骨料中有利于增加骨料凝结后的强度。
实施例2
本实施例提供了一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、物料分拣：对建筑垃圾进行分拣，把建筑垃圾中含有的工程渣土、废弃木材、玻璃、生活垃圾等杂物选出，建筑垃圾中含有的混凝土废弃物作为加工的原料；
步骤二、初步破碎：将分选出的废弃混凝土用颚式破碎机破碎为直径小于20mm的颗粒；
步骤三、磁选：将初步破碎后的废弃土颗粒经过磁选机，将原有废弃混凝土中含有的废铁去除；
步骤四、二次破碎：经过磁选之后的废弃混凝土经过反式破碎机破碎为直径小于12mm的颗粒；
步骤五、筛分：经过二次破碎的混凝土颗粒经过5mm的网筛，能通过网筛的废弃混凝土颗粒为混凝土再生细骨料，不能通过网筛的为废弃混凝土颗粒为粗骨料；在加工过程中吧骨料筛分为粗细两种，便于后期针对性加工以提高骨料的性能；
步骤六、表面处理：将筛分出的粗骨料转移至搅拌机中，保证搅拌机在80r/min的状态下进行搅拌，搅拌时间为20min，正向搅拌与反向搅拌交替进行，间隔时间为2min，搅拌后将继续通过5mm的网筛进行筛分，能通过网筛的与上一步骤得到的再生细骨料混合；通过搅拌，利用粗骨料之间的摩擦可以去除部分水泥石；
步骤七、浸泡处理：将上一步中不能通过网筛的废弃混凝土粗骨料转移至15％的HCl溶液中进行浸泡，浸泡结束后自然沥干；浸泡可以使骨料表面附着的水泥石软化，部分溶解；
步骤八、表面强化处理：经过浸泡的废弃混凝土粗骨料经过微波加热至80℃后，在表面喷洒一层熔融状态的纳米氧化钙，自然冷却；熔融状态的氧化钙附着在粗骨料的表面，可以修补部分骨料表面存在的裂纹，增加材料的抗渗性、抗冻性和材料强度；
步骤九、二氧化碳处理：经过表面强化处理的废弃混凝土粗骨料转移至密闭容器中，在其中通入二氧化碳气体，处理28min后结束；二氧化碳可以进入水泥水化之后形成的气孔中，与水泥水化产物生成碳酸钙和硅胶，进一步增加粗骨料的抗渗性和强度；
步骤十、硅藻土添加：在经过二氧化碳处理后的废弃混凝土粗骨料中加入总质量3％的硅藻土，搅拌均匀后即得混凝土再生粗骨料，硅藻土加入废弃混凝土粗骨料中有利于增加骨料凝结后的强度。
实施例3
本实施例提供了一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、物料分拣：对建筑垃圾进行分拣，把建筑垃圾中含有的工程渣土、废弃木材、玻璃、生活垃圾等杂物选出，建筑垃圾中含有的混凝土废弃物作为加工的原料；
步骤二、初步破碎：将分选出的废弃混凝土用颚式破碎机破碎为直径小于20mm的颗粒；
步骤三、磁选：将初步破碎后的废弃土颗粒经过磁选机，将原有废弃混凝土中含有的废铁去除；
步骤四、二次破碎：经过磁选之后的废弃混凝土经过反式破碎机破碎为直径小于12mm的颗粒；
步骤五、筛分：经过二次破碎的混凝土颗粒经过5mm的网筛，能通过网筛的废弃混凝土颗粒为混凝土再生细骨料，不能通过网筛的为废弃混凝土颗粒为粗骨料；在加工过程中吧骨料筛分为粗细两种，便于后期针对性加工以提高骨料的性能；
步骤六、表面处理：将筛分出的粗骨料转移至搅拌机中，保证搅拌机在60～80r/min的状态下进行搅拌，搅拌时间为16min，正向搅拌与反向搅拌交替进行，间隔时间为2min，搅拌后将继续通过5mm的网筛进行筛分，能通过网筛的与上一步骤得到的再生细骨料混合；通过搅拌，利用粗骨料之间的摩擦可以去除部分水泥石；
步骤七、浸泡处理：将上一步中不能通过网筛的废弃混凝土粗骨料转移至11％的HCl溶液中进行浸泡，浸泡结束后自然沥干；浸泡可以使骨料表面附着的水泥石软化，部分溶解；
步骤八、表面强化处理：经过浸泡的废弃混凝土粗骨料经过微波加热至70℃后，在表面喷洒一层熔融状态的纳米氧化钙，自然冷却；熔融状态的氧化钙附着在粗骨料的表面，可以修补部分骨料表面存在的裂纹，增加材料的抗渗性、抗冻性和材料强度；
步骤九、二氧化碳处理：经过表面强化处理的废弃混凝土粗骨料转移至密闭容器中，在其中通入二氧化碳气体，处理28min后结束；二氧化碳可以进入水泥水化之后形成的气孔中，与水泥水化产物生成碳酸钙和硅胶，进一步增加粗骨料的抗渗性和强度；
步骤十、硅藻土添加：在经过二氧化碳处理后的废弃混凝土粗骨料中加入总质量3％的硅藻土，搅拌均匀后即得混凝土再生粗骨料，硅藻土加入废弃混凝土粗骨料中有利于增加骨料凝结后的强度。
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，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、物料分拣：对建筑垃圾进行分拣，把建筑垃圾中含有的工程渣土、废弃木材、玻璃、生活垃圾等杂物选出，建筑垃圾中含有的混凝土废弃物作为加工的原料；
b、初步破碎：将分选出的废弃混凝土用颚式破碎机破碎为直径小于20mm的颗粒；
c、磁选：将初步破碎后的废弃土颗粒经过磁选机，将原有废弃混凝土中含有的废铁去除；
d、二次破碎：经过磁选之后的废弃混凝土经过反式破碎机破碎为直径小于12mm的颗粒；
e、筛分：经过二次破碎的混凝土颗粒经过5mm的网筛，能通过网筛的废弃混凝土颗粒为混凝土再生细骨料，不能通过网筛的为废弃混凝土颗粒为粗骨料；
f、表面处理：将筛分出的粗骨料转移至搅拌机中，保证搅拌机在60～80r/min的状态下进行搅拌，搅拌时间为15～20min，正向搅拌与反向搅拌交替进行，间隔时间为2～3min，搅拌后将继续通过5mm的网筛进行筛分，能通过网筛的与上一步骤得到的再生细骨料混合；
g、浸泡处理：将上一步中不能通过网筛的废弃混凝土粗骨料转移至10～15％的HCl溶液中进行浸泡，浸泡结束后自然沥干；
h、表面强化处理：经过浸泡的废弃混凝土粗骨料经过微波加热至70～80℃后，在表面喷洒一层熔融状态的纳米氧化钙，自然冷却；
i、二氧化碳处理：经过表面强化处理的废弃混凝土粗骨料转移至密闭容器中，在其中通入二氧化碳气体，处理25～30min后结束；
j、硅藻土添加：在经过二氧化碳处理后的废弃混凝土粗骨料中加入总质量3～4％的硅藻土，搅拌均匀后即得混凝土再生粗骨料。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，所述废弃混凝土在使用前需剔除经过长期辐射、被重金属污染或有机物污染的废弃混凝土。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，所述浸泡时间为20～30min。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，所述微波功率为3000W。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，所述二氧化碳处理步骤中，密闭容器中二氧化碳的压力为6～10MPa。
6.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法，其特征在于，所述混凝土再生细骨料可以用于制砖和垫路等，混凝土再生粗骨料可以完全取代一般建筑骨料。
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