CN110436857A - 含红砖的再生骨料透水混凝土配方及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方及其生产工艺，利用含红砖的再生骨料制备的透水混凝土促进了建筑废弃物循环再利用，是一种新型环保型材料，也促进了建筑业的可持续发展，具有很好的社会、经济、环境等综合效益，节约了大量的自然资源，生态环境效益显著。

Description

含红砖的再生骨料透水混凝土配方及其生产工艺

技术领域

本发明涉及透水混凝土的技术领域，尤其涉及一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方及其生产工艺。

背景技术

近年来，随着经济的飞速发展及城镇化进程的不断加快，大量废旧建筑拆除产生的建筑垃圾数量日益增大，特别是含红砖的砖混建筑产生的建筑垃圾，约为城市建筑垃圾总量的三分之一，但是只有不到5％的建筑垃圾资源化利用率。

透水混凝土是一种由表面包裹着一层薄浆料的粗骨料粘结形成的材料，具有较高孔隙率和透水系数的特殊混凝土，相互连通的孔隙结构有利于雨水渗流，同时具有减噪、隔热等作用，有很好的透气性和透水性。

由于透水混凝土主要是依靠粗骨料形成较大的孔道和孔隙率达到透水的目的的，因此，缺少细骨料的孔隙填充，导致粘结面积减少，强度提高有限，所以透水混凝土一般应用在广场、人行道道路隔离带等对强度和耐久性要求不高的道路。

中国专利201310152333.1公开了一种高储水混凝土，以解决现有技术中混凝土未同时具备透水、储水两种特性的问题。本方案中的高储水混凝土，包括有下述材料：水泥和粗骨料，粗骨料中包括红砖颗粒。本高储水混凝土是由粗骨料、水泥、水和外加剂经一定搅拌工艺搅拌成的多孔混凝土，不含细骨料，由粗骨料表面包覆薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，其内部含有很大比例的非封闭连通孔。故具有储水、透水、透气、重量轻等特点，是一种环境友好型建筑材料。

上述专利只是简单的提出了将红砖颗粒用于透水混凝土的制作，并没有给出红砖颗粒的来源和对红砖颗粒的技术指标要求，没有实际可实施性，我单位作为建筑垃圾回收和再生利用单位，常年接触建筑垃圾，经我单位技术人员的多次试验，发现红砖骨料在混凝土中的性能的展现与红砖表面附着中的粉尘含量有很大关系，红砖骨料的表面附着的粉尘量越大，红砖骨料与水泥、天然石之间的凝固结合效果越差，并且影响混凝土成型后的储水、透水、透气等性能，同时降低了红砖的保湿自养护功能，因此申请人认为有必要在混合搅拌前对红砖骨料进行更细致的前期处理，这样才能保证这类透水混凝土的性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方及其生产工艺。

本发明的技术方案是：一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方，以下重量份计包括如下原材料成分：

普通硅酸盐水泥300-400份，

天然碎石330-840份，

含红砖的再生骨料360-770份，

透水胶结剂9-12份，

减水剂0.9-1.2份，

聚丙烯纤维0.45份，

水60-70份。

优选的，所述的水泥的型号为PO42.5的普通硅酸盐水泥；

所述的含红砖的再生骨料中红砖所占比例约40％-45％，粒径为5-10毫米，压碎值指标＜35％，表观密度为2450千克/立方米，吸水率为12％、空隙率为52％；

所述的天然碎石粒径为5-10毫米，压碎值指标＜20％，表观密度为2650千克/立方米，吸水率2％，空隙率为48％。

一种含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，包括如下步骤：

a.将分类清运的含红砖的建筑垃圾运往建筑垃圾处置场，利用移动式反击破碎机和筛分设备对建筑垃圾进行加工，筛分过程中通过杂物分选和磁性分选除去含红砖的建筑垃圾中的木质材料、有机材料和铁质材料，筛分获取粒径为5-10毫米的含红砖建筑垃圾为含红砖的再生骨料；

b.除尘

将步骤a中得到的含红砖的再生骨料进行清洗，去除表面附着的微粉尘；

c.备料

根据权利要求1的重量份配比准备原材料；

d.骨料浸润

先将步骤c中准备的全部含红砖的再生骨料和天然碎石混合后，投入振动搅拌设备，掺入总用水量50％的水浸湿，搅拌120秒，静置10-15分钟；

e.然后将步骤c中准备的全部水泥加入到振动搅拌设备中，振动搅拌60秒；

f.然后将步骤c中准备的聚丙烯纤维、透水胶结剂、减水剂、剩余的水加入振动搅拌设备中，振动搅拌120秒成湿混料。

优选的，在步骤f后，还包括如下步骤；

g.经振动搅拌均匀后的湿混料装入的透水混凝土砖模具中，压振成型为透水混凝土砖坯；

h.成型后的透水混凝土砖坯置于温度20±2℃、相对湿度95％的标准养护室中进行养护，透水混凝土砖坯成型24小时后拆模，然后继续置于标准养护室中养护至28天后，码垛待用。

优选的，在步骤f后，还包括如下步骤；

i.路基水润处理

必须先用水湿润，否则透水混凝土快速失水分会减弱骨料间的粘结强度，

j.摊铺

将步骤f中搅拌好的湿混料在路基上摊铺平整；

k.振动

用平板振动器轻振铺平后的湿混料；

l.辊压

振动以后，应进一步采用抹光机压实压平湿混料；

m.覆膜养护

用塑料薄膜或彩条布及时覆盖路面和侧面,以保证湿度和水泥充分水化,透水混凝土的浇水养护时间不少于7天；

n.伸缩缝切割

为了防止透水混凝土地面硬化膨胀，进行伸缩缝切割(4m-6m)；

优选的，所述的步骤b除尘，采用水洗对含红砖的再生骨料表面进行清洗，清洗后控水，清洗后含尘水经沉淀分离后循环进行清洗使用，分离后的微粉成为建筑垃圾再生微粉。

优选的，所述的步骤b除尘，先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗，清洗后空气经除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉。

优选的，所述的步骤b替换为步骤w，先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高温高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗和烘干，清洗后空气经保温除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉；保温除尘设备排出的尾气再次加入后进行循环风吹清洗和烘干。

本发明的有益技术效果是：

1.利用含红砖的再生骨料制备的透水混凝土促进了建筑废弃物循环再利用，是一种新型环保型材料，也促进了建筑业的可持续发展，具有很好的社会、经济、环境等综合效益，节约了大量的自然资源，生态环境效益显著。

2.含红砖再生骨料经过水洗或者风吹处理后，克服了现有技术中的微尘问题，其中红砖颗粒的表面微孔达到最大程度的打开和释放，红砖颗粒表面粗糙度得以提升，在所有混料搅拌后，其吸水性增强，红砖颗粒的表面与水泥浆结合更深入和紧密，黏结后强度更大，且在成型及以后的硬化过程中，红砖颗粒内部吸收的水分随着水泥水化不断的进行而缓慢释放，再生混凝土内部保持一定的湿度，具有内部保湿养护的作用，相当于延长了养护时间，可在28天至1年以及更长的时间段内达到不断促进透水混凝土抗压强度增长的作用，同时还能将微粉回收另做他用，比如制作砂浆用，一举两得。

3.绿色环保。本发明含红砖的再生骨料透水混凝土以含红砖的建筑垃圾再生骨料为主要原料。对提高建筑垃圾的利用率和生态环境保护具有重要意义，能够保护地下水，维护生态平衡，缓解城市热岛效应，有利于人类生存环境的良性发展。

4.本发明的含红砖的再生骨料透水混凝土在外加剂的添加中，选择了PP纤维，可以很好的分散在整个混凝土体系中，增加含红砖的再生骨料混凝土的柔韧性和强度，充分发挥它的优越性能。再结合胶结剂的使用，能够增强整个混凝土体系的支撑力和耐久力，改善整个体系的强度、稳定性、密实性和均匀性。

5.本发明在后期使用过程中，通过严格控制含红砖的再生骨料透水混凝土的搅拌工艺、搅拌时间、加水量、塌落度，能够进一步提高透水混凝土的各项性能。

6.实验结果表明，本发明含红砖的再生骨料透水混凝土的抗压强度≧20MPa，孔隙率≧15％，透水系数≧1.0mm/s，各项指标均符合要求。

7.本发明含红砖的再生骨料透水混凝土的原料来源广泛、成本低、生产工艺简单、易于操作，具有很好的社会和经济效益，另一方面，含红砖的再生骨料来源不同，其制备的透水混凝土的性能也存在差异，这需要对原材料进行严格的筛分挑选等处理，以保证其制备的透水混凝土各项性能指标符合要求。

具体实施方式

实施例一：一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方本实施例中的含红砖的再生骨料透水混凝土制备的原材料，包括以下重量份计的组分：普通硅酸盐水泥300份，天然碎石840份，含红砖的再生骨料360份，透水胶结剂11份，减水剂0.9份，聚丙烯纤维0.45份。

原材料进行的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，包括如下步骤：

a.将分类清运的含红砖的建筑垃圾运往建筑垃圾处置场，利用移动式反击破碎机和筛分设备对建筑垃圾进行加工，筛分过程中通过杂物分选和磁性分选除去含红砖的建筑垃圾中的木质材料、有机材料和铁质材料，筛分获取粒径为5-10毫米的含红砖建筑垃圾为含红砖的再生骨料；

b.除尘

将步骤a中得到的含红砖的再生骨料进行清洗，去除表面附着的微粉尘；

c.备料

根据权利要求1的重量份配比准备原材料；

d.骨料浸润

先将步骤c中准备的全部含红砖的再生骨料和天然碎石混合后，投入振动搅拌设备，掺入总用水量50％的水浸湿，搅拌120秒，静置10-15分钟；

e.然后将步骤c中准备的全部水泥加入到振动搅拌设备中，振动搅拌60秒；

f.然后将步骤c中准备的聚丙烯纤维、透水胶结剂、减水剂、剩余的水加入振动搅拌设备中，振动搅拌120秒成湿混料。

4.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，在步骤f后，还包括如下步骤；

g.经振动搅拌均匀后的湿混料装入的透水混凝土砖模具中，压振成型为透水混凝土砖坯；

h.成型后的透水混凝土砖坯置于标准养护室中进行养护(温度20±2℃，相对湿度95％)，试件成型24小时后拆模，然后继续置于标准养护室中养护至28天后，码垛待用。

5.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，在步骤f后，还包括如下步骤；

i.路基水润处理

必须先用水湿润，否则透水混凝土快速失水分会减弱骨料间的粘结强度，

j.摊铺

将步骤f中搅拌好的湿混料在路基上摊铺平整；

k.振动

用平板振动器轻振铺平后的湿混料；

l.辊压

振动以后，应进一步采用抹光机压实压平湿混料；

m.覆膜养护

用塑料薄膜或彩条布及时覆盖路面和侧面,以保证湿度和水泥充分水化,透水混凝土的浇水养护时间不少于7天；

n.伸缩缝切割

为了防止透水混凝土地面硬化膨胀，进行伸缩缝切割(4m-6m)；

上述步骤b除尘，可以采用水洗对含红砖的再生骨料表面进行清洗，清洗后控水。清洗后含尘水经沉淀分离后循环进行清洗使用，分离后的微粉成为建筑垃圾再生微粉。

上述步骤b除尘，也可以先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗，清洗后空气经除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉，相比水洗，这样可以降低后面的烘干热能使用量，还能更方便的回收建筑垃圾再生微粉。

实施例二：实施例二与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例二中的含红砖的再生骨料透水混凝土制备的原材料，包括以下重量份计的组分：普通硅酸盐水泥350份，天然碎石575份，含红砖的再生骨料575份，透水胶结剂13份，减水剂1.05份，聚丙烯纤维0.45份。

实施例三：实施例三与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例三中的含红砖的再生骨料透水混凝土制备的原材料，包括以下重量份计的组分：普通硅酸盐水泥400份，天然碎石330份，含红砖的再生骨料770份，透水胶结剂14份，减水剂1.2份，聚丙烯纤维0.45份。

实施例四：实施例四与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例四中的含红砖的再生骨料透水混凝土制备的原材料，包括以下重量份计的组分：普通硅酸盐水泥300份，天然碎石840份，含红砖的再生骨料360份，透水胶结剂11份，减水剂0.9份，聚丙烯纤维0.45份。

实施例五：实施例五是将上述实施例一到四中所述的步骤b替换为步骤w，先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高温高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗和烘干，清洗后空气经保温除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉；保温除尘设备排出的尾气再次加入后进行二次风吹清洗和烘干。这样将风吹清洗灰尘和烘干合二为一，能够避免骨料潮湿时，表面的微尘吹不下来，烘干后，能够吹的更干净，同时对烘干的热空气进行了循环利用，节约能源。

声明：上述各个实施例中采用德通振动搅拌机搅拌拌合。

下面为我们在实验室对实施例一到四采用尺寸150mm*150mm*150mm的模具制造的试验件进行的性能指标检测结果。

实验例一检测的结果见下表1。

表1含红砖的建再生骨料透水混凝土的实验数据表

实验例二检测的结果见下表2。

表2含红砖的建再生骨料透水混凝土的实验数据表

实验例三检测的结果见下表3。

表3含红砖的建再生骨料透水混凝土的实验数据表

实验例四检测的结果见下表4。

表4含红砖的建再生骨料透水混凝土的实验数据表

Claims (8)

1.一种含红砖的再生骨料透水混凝土配方，以下重量份计包括如下原材料成分：

普通硅酸盐水泥300-400份，

天然碎石330-840份，

含红砖的再生骨料360-770份，

透水胶结剂9-12份，

减水剂0.9-1.2份，

聚丙烯纤维0.45份，

水60-70份。

2.根据权利要求1所述的含红砖的再生骨料透水混凝土，其特征是：所述的水泥的型号为PO42.5的普通硅酸盐水泥；

所述的含红砖的再生骨料中红砖所占比例约40％-45％，粒径为5-10毫米，压碎值指标＜35％，表观密度为2450千克/立方米，吸水率为12％、空隙率为52％；

所述的天然碎石粒径为5-10毫米，压碎值指标＜20％，表观密度为2650千克/立方米，吸水率2％，空隙率为48％。

3.根据权利要求1或2所述的原材料进行的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，包括如下步骤：

a.将分类清运的含红砖的建筑垃圾运往建筑垃圾处置场，利用移动式反击破碎机和筛分设备对建筑垃圾进行加工，筛分过程中通过杂物分选和磁性分选除去含红砖的建筑垃圾中的木质材料、有机材料和铁质材料，筛分获取粒径为5-10毫米的含红砖建筑垃圾为含红砖的再生骨料；

b.除尘

将步骤a中得到的含红砖的再生骨料进行清洗，去除表面附着的微粉尘；

c.备料

根据权利要求1的重量份配比准备原材料；

d.骨料浸润

先将步骤c中准备的全部含红砖的再生骨料和天然碎石混合后，投入振动搅拌设备，掺入总用水量50％的水浸湿，搅拌120秒，静置10-15分钟；

e.然后将步骤c中准备的全部水泥加入到振动搅拌设备中，振动搅拌60秒；

f.然后将步骤c中准备的聚丙烯纤维、透水胶结剂、减水剂、剩余的水加入振动搅拌设备中，振动搅拌120秒成湿混料。

4.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，在步骤f后，还包括如下步骤；

g.经振动搅拌均匀后的湿混料装入的透水混凝土砖模具中，压振成型为透水混凝土砖坯；

h.成型后的透水混凝土砖坯置于温度20±2℃、相对湿度95％的标准养护室中进行养护，透水混凝土砖坯成型24小时后拆模，然后继续置于标准养护室中养护至28天后，码垛待用。

5.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，在步骤f后，还包括如下步骤；

i.路基水润处理

必须先用水湿润，否则透水混凝土快速失水分会减弱骨料间的粘结强度，

j.摊铺

将步骤f中搅拌好的湿混料在路基上摊铺平整；

k.振动

用平板振动器轻振铺平后的湿混料；

l.辊压

振动以后，应进一步采用抹光机压实压平湿混料；

m.覆膜养护

用塑料薄膜或彩条布及时覆盖路面和侧面,以保证湿度和水泥充分水化,透水混凝土的浇水养护时间不少于7天；

n.伸缩缝切割

为了防止透水混凝土地面硬化膨胀，进行伸缩缝切割(4m-6m)；

6.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，所述的步骤b除尘，采用水洗对含红砖的再生骨料表面进行清洗，清洗后控水，清洗后含尘水经沉淀分离后循环进行清洗使用，分离后的微粉成为建筑垃圾再生微粉。

7.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，所述的步骤b除尘，先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗，清洗后空气经除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉。

8.根据权利要求3所述的含红砖的再生骨料透水混凝土生产工艺，所述的步骤b替换为步骤w，先将含红砖的再生骨料铺摊成单层，采用高温高压空气对含红砖的再生骨料表面进行风吹清洗和烘干，清洗后空气经保温除尘设备回收微粉尘，成为建筑垃圾再生微粉；保温除尘设备排出的尾气再次加入后进行循环风吹清洗和烘干。