CN110357472B - 一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺 - Google Patents

一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺 Download PDF

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Abstract

一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，涉及粗骨料制备处理领域，该制备工艺包括以下步骤：步骤一：筛选，从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土并研磨除去砂浆后清洗；步骤二：破碎；步骤三：磁选，使用磁选机磁选，分离出金属杂质；步骤四：改性：浸泡改性液A然后缓慢加入改性液B并搅拌3‑4d；步骤五：烘干制成再生粗骨料。该工艺通过筛选、破碎、磁选、改性及烘干步骤对再生粗骨料进行制备并改性，从而改善再生粗骨料的孔隙率大、吸水率大、干缩率较高等问题，解决了现有粗骨料存在的问题，经该制备方法制备的粗骨料可以用于混配混凝土并满足混配混凝土后不会影响混凝土强度及用水量。

Description

一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺
技术领域：
本发明涉及建筑废料回收利用领域，具体涉及一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺。
背景技术：
随着我国社会经济的发展和城市更新进程的加快，城市更新过程中拆除废旧建筑所产生的建筑废弃物的数量也在持续快速增长，这些建筑废弃物引发了一系列诸如环境污染、资源浪费、占用土地等危害，如何处理和利用日益增多的建筑废弃物，已成为城市发展进程中实现城市可持续发展所面临的一个重要难题。废旧混凝土、石块等建筑物废料经除土、破碎、筛分等工艺后制成的用于混凝土的粒径大于4.75mm的颗粒，简称再生粗骨料。由于再生粗骨料不同于天然骨料，在普通混凝土中掺入再生骨料会对其物理力学性能产生不利影响，例如，再生骨料相较于天然骨料的孔隙率高、吸水性增强、干缩率较高、强度降低，为了解决再生骨料存在的问题，现有技术是通过向再生骨料中添加磨细的矿渣等掺合料来改善上述问题，但是采用这种方法，只是起到对再生骨料中的孔隙进行填充，虽然可以改善再生骨料的性能，但是由于掺合料仅仅起到填充的作用，磨细的矿渣与粗骨料之间无结合关系，在配置混凝土时，粗骨料中的矿渣会发生流动，无法起到加强再生骨料的强度并改善其孔隙率的问题，无法从根本上解决再生粗骨料存在的问题，也因此导致再生混凝土的实际应用存在一些问题。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺。
本发明采用的技术方案为：一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡1-2d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒3-5d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为10-20mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入改性液A中1-2d并搅拌，然后缓慢加入改性液B并搅拌3-4d，搅拌速度为20-40r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为100-130℃，干燥5-20min，制成再生粗骨料。
所述的改性剂A的组份及各组份的重量份数为：掺合料20-30份，水100-120份，固定剂6-10份。
所述掺合料选自粉煤灰、高炉矿渣粉、硅灰、石粉、稻壳灰、氧化石墨烯、氢氧化钙、氢氧化镁中的任意一种、任意两种或任意两种以上的混合物。
所述的固定剂的组份及各组份的重量份数为：柠檬酸7-8份，双丙酮丙烯酰胺1-5份，聚丙烯酸酯乳液10-20份。
所述改性剂B是由1-5份的己二酰肼和10-20份的硫酸铝组成。
本发明的有益效果为：该工艺通过筛选、破碎、磁选、改性及烘干步骤对再生粗骨料进行制备并改性，从而改善再生粗骨料的孔隙率大、吸水率大、干缩率较高等问题，解决了现有粗骨料存在的问题，经该制备方法制备的粗骨料可以用于混配混凝土并满足混配混凝土后不会影响混凝土强度及用水量。
具体实施方式：
结合具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例一：
一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡1d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒3d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为10的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入改性液A中1d并搅拌，然后缓慢加入改性液B并搅拌3d，搅拌速度为20r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为100℃，干燥5min，制成再生粗骨料。
所述的改性剂的组份及各组份的重量份数为：掺合料20份，水100份，固定剂6份。
所述掺合料为粉煤灰与高炉矿渣粉，两者的比例为1:1。
所述的固定剂的组份及各组份的重量份数为：柠檬酸7份，双丙酮丙烯酰胺1份，聚丙烯酸酯乳液10份。
所述改性剂B是由1份的己二酰肼和10份的硫酸铝组成。
实施例二：
一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡2d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒5d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为20mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入改性液A中2d并搅拌，然后缓慢加入改性液B并搅拌4d，搅拌速度为40r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为130℃，干燥20min，制成再生粗骨料。
所述的改性剂A的组份及各组份的重量份数为：掺合料30份，水120份，固定剂10份。
所述掺合料为硅灰与石粉1:1的混合物。
所述的固定剂的组份及各组份的重量份数为：柠檬酸8份，双丙酮丙烯酰胺5份，聚丙烯酸酯乳液20份。
所述改性剂B是由5份的己二酰肼和20份的硫酸铝组成。
实施例三：
一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡1.5d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒4d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为15mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入改性液A中1.5d并搅拌，然后缓慢加入改性液B并搅拌3.5d，搅拌速度为30r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为120℃，干燥15min，制成再生粗骨料。
所述的改性剂A的组份及各组份的重量份数为：掺合料25份，水110份，固定剂8份。
所述掺合料为稻壳灰。
所述的固定剂的组份及各组份的重量份数为：柠檬酸7.5份，双丙酮丙烯酰胺3份，聚丙烯酸酯乳液15份。
所述改性剂B是由3份的己二酰肼和15份的硫酸铝组成。
对比例一：
一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡2d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒5d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为20mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入普通的改性溶剂中，并搅拌4d，搅拌速度为40r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为130℃，干燥20min，制成再生粗骨料。
对比例二：
一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡1d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒3d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为10mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤五：烘干：将步骤三中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为100℃，干燥5min，制成再生粗骨料。
测试实验：
(1)再生粗骨料性能测试
将同一个建筑施工现场的废旧建筑垃圾分别按照上述实施例一、实施例二、实施例三、对比例一及对比例二中的工艺进行处理，处理后测试再生粗骨料的孔隙率、吸水率、压缩值指标，具体测试结果见下表：
测试组 表观密度％ 空隙率％ 压碎值％ 吸水率％
实施例一 2598 45 10 1.52
实施例二 2613 46 9 1.47
实施例三 2659 43 8 1.39
对比例一 2420 49 15 2.76
对比例二 2324 52 22 6.5
根据GB/T 25177―2010《混凝土用再生粗骨料》的规定，实施例一至实施例三制备的再生粗骨料符合I类要求，而对比例一制备的再生粗骨料符合II类要求，对比例三制备的再生粗骨料符合Ⅲ类要求。本申请人推测是改性剂A先进入粗骨料中的空隙中，当改性剂B加入改性剂A中时，改性剂B中的己二酰肼与改性剂A中的聚丙烯酸酯乳液、双丙酮丙烯酰胺等发生反应，生成交联在一起的网状结构，将掺合料等固定在粗骨料中的空隙内，避免掺合料在配置混凝土时渗出而导致对粗骨料的吸水率、孔隙率等的影响。此外，硫酸铝会与再生粗骨料中的或者改性剂A中的氢氧化钙反应生成钙矾石针状晶体堵塞粗骨料中空隙，起到密实、增强、防水、等多种功能。同时，硫酸铝后期加入可以避免硫酸铝过早加入堵塞粗骨料的入口，从而导致掺合料无法进入粗骨料的空隙中。因此，通过改性剂A与改性剂B协同作用，可以实现改善粗骨料中的空隙率、表观密度、压碎指标等，从而实现对粗骨料中存在的问题进行改善。
综上所述，该工艺通过筛选、破碎、磁选、改性及烘干步骤对再生粗骨料进行制备并改性，从而改善再生粗骨料的孔隙率大、吸水率大、干缩率较高等问题，解决了现有粗骨料存在的问题，经该制备方法制备的粗骨料可以用于混配混凝土并满足混配混凝土后不会影响混凝土强度及用水量。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，其特征在于：该制备工艺包括以下步骤：
步骤一：筛选：从建筑垃圾中筛选出废旧混凝土，将废旧混凝土表面的固化后的砂浆研磨除去后将废旧混凝土置于清水中浸泡1-2d，浸泡后将废旧混凝土从水中打捞起，沥干水分后暴晒3-5d；
步骤二：破碎：将步骤一中清洗后的废旧混凝土破碎成粒径为10-20mm的颗粒；
步骤三：磁选：将步骤二中破碎后的混凝土颗粒经过磁选机磁选，分离出金属杂质；
步骤四：改性：将步骤三中磁选后的颗粒浸入改性液A中1-2d并搅拌，然后缓慢加入改性液B并搅拌3-4d，搅拌速度为20-40r/min，然后取出再生粗骨料颗粒并沥干，所述的改性剂A的组份及各组份的重量份数为：掺合料20-30份，水100-120份，固定剂6-10份，所述的固定剂的组份及各组份的重量份数为：柠檬酸7-8份，双丙酮丙烯酰胺1-5份，聚丙烯酸酯乳液10-20份；所述改性剂B是由1-5份的己二酰肼和10-20份的硫酸铝组成；
步骤五：烘干：将步骤四中的颗粒放入热风干燥机中，调整干燥温度为100-130℃，干燥5-20min，制成再生粗骨料。
2.根据权利要求1所述的建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺，其特征在于：所述掺合料选自粉煤灰、高炉矿渣粉、硅灰、石粉、稻壳灰、氧化石墨烯、氢氧化钙、氢氧化镁中的任意一种或任意两种以上的混合物。
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