CN110482962B - 一种可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法 - Google Patents
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Abstract
一种可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法，属于水泥基材料技术领域。为了解决现有水泥基材料建筑物服役结束后，拆除过程耗能大，污染重且重复利用可能性小的问题，提供了一种可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。所述水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份水泥，3‑16份稻壳灰，6‑14份膨胀剂，0.5‑2份纳米二氧化钛，100‑150份细骨料，32‑40份水和0.22‑0.74份减水剂。利用上述成分制备的水泥基材料可以通过简单的浸泡无水乙醇的步骤，就可以实现细骨料和水泥石自然分离或轻微振动分离，分离后的细骨料可以重新利用，该水泥基材料符合可持续发展理念。
Description
技术领域
本发明属于水泥基材料技术领域，具体涉及一种可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。
背景技术
目前，我国建筑业生产量大，混凝土基础设施不断扩建，随着既有混凝土结构的服役结束，面临拆除的问题，目前拆除存在需要投放过多的人工和机械作业的问题，这不仅使生产现场噪音大，拆除施工粉尘污染严重，而且拆除的建筑废弃物往往得不到利用，从而进行建筑垃圾的掩埋，这不仅造成可耕种土地的污染，也是对资源的浪费。对于临时新建和使用的建筑上述问题更为突出。
发明内容
为了解决现有水泥基材料服役结束后，拆除过程耗能大，污染重且重复利用可能性小的问题，本发明提供了一种可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。
本发明所述的水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份水泥，3-16份稻壳灰，6-14份膨胀剂，0.5-2份纳米二氧化钛，100-150份细骨料，32-40份水和0.22-0.74份减水剂。
优选的，所述稻壳灰是稻壳经645℃高温煅烧后粉碎至10μm-14μm获得的。
优选的，所述稻壳灰是稻壳在高温炉中以2℃/min升温至645℃，在645℃燃烧2h后再以2℃/min降温至室温，燃烧产物再经行星式球磨机，转速260r/min，球料比1.5:1球磨粉碎后获得的。
优选的，所述膨胀剂为UEA膨胀剂。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐系水泥。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
优选的，所述细骨料为标准砂或河砂。
本发明所述的水泥基材料制备方法如下：
(1)将膨胀剂、稻壳灰、纳米二氧化钛混合搅拌10min～15min；
(2)加入水泥搅拌6min～8min；
(3)加入预先混合的水和减水剂，搅拌1.3min～2.2min；
(4)加入细骨料搅拌2min～3min，得到砂浆拌合物；
(5)将砂浆拌合物放入模具中，覆膜恒温16℃～32℃放置12～36h，获得硬化后的水泥基材料；
(6)将硬化后的水泥基材料放置清水中或饱和石灰水中，温度16℃～32℃，养护＞44h，获得所述的水泥基材料。
本发明所述的水泥基材料的拆除方法如下：
(1)将水泥基材料浸没于无水乙醇中，浸没深度6mm～12mm；
(2)20-40天后取出水泥基材料，进行恒温干燥，干燥温度16℃～32℃，干燥时间24～36小时；
(3)干燥后再将水泥基材料放置于无水乙醇中，重复上述步骤(1)和(2)，直至细骨料和水泥石自然分离或振动分离。
有益效果
(1)制备的水泥基材料通过简单的浸泡无水乙醇步骤，细骨料和水泥石就可以自然分离或轻微振动分离；
(2)可以将自然分离或轻微振动分离的细骨料加以利用，制备水泥基材料。
(3)该水泥基材料符合可持续发展理念。
附图说明
图1.制得的水泥基材料；
图2.水泥基修复材料经历无水乙醇浸泡3周期后的状态；
图3.细骨料与水泥石自然分离。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
以下实施例中所用材料设备，未经特殊说明，均为本领域常规材料、设备，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1.可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。
实施例1所述的可易拆除和重复利用的水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份32.5普通硅酸盐水泥，3份稻壳灰，6份UEA膨胀剂，0.5份纳米二氧化钛，100份标准砂作为细骨料，32份水和0.22份聚羧酸减水剂。
稻壳灰是稻壳在高温炉中以2℃/min升温至645℃，在645℃燃烧2h后再以2℃/min降温至室温，燃烧产物再经行星式球磨机，转速260r/min，球料比1.5:1球磨粉碎后获得。
具体制备方法如下：
(1)将膨胀剂、稻壳灰、纳米二氧化钛混合搅拌10min；
(2)加入水泥搅拌6min；
(3)加入预先混合的水和减水剂，搅拌1.3min；
(4)加入细骨料搅拌2min，得到砂浆拌合物；
(5)将砂浆拌合物放入模具中，覆膜恒温16℃～32℃放置12h，获得硬化后的水泥基材料；
(6)将硬化后的水泥基材料放置清水中或饱和石灰水中，温度16℃，养护48h，获得所述的水泥基材料。
按照上述配比及步骤所制备的水泥基材料40mm立方体抗压强度可达到30MPa以上。
水泥基材料的拆除步骤如下：
(1)将水泥基材料浸没于无水乙醇中，浸没深度6mm；
(2)20天后取出水泥基材料，进行恒温干燥，干燥温度16℃，干燥时间24小时；
(3)干燥后再将水泥基材料放置于无水乙醇中，重复上述步骤(1)和(2)两个周期。
经上述拆除步骤后，水泥基材料试块变成了颗粒状，颗粒物用手一捏即可以较为轻松的变成粉末，实现细骨料和水泥石的自然分离。因此，可以将细骨料进行再制备水泥基材料利用。
实施例2.可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。
实施例2所述的可易拆除和重复利用的水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份52.5普通硅酸盐水泥，16份稻壳灰，14份UEA膨胀剂，2份纳米二氧化钛，150份河砂作为细骨料，40份水和0.74份聚羧酸减水剂。
稻壳灰是稻壳在高温炉中以2℃/min升温至645℃，在645℃燃烧2h后再以2℃/min降温至室温，燃烧产物再经行星式球磨机，转速260r/min，球料比1.5:1球磨粉碎后获得。
具体制备方法如下：
(1)将膨胀剂、稻壳灰、纳米二氧化钛混合搅拌12min；
(2)加入水泥搅拌7min；
(3)加入预先混合的水和减水剂，搅拌1.8min；
(4)加入细骨料搅拌2.5min，得到砂浆拌合物；
(5)将砂浆拌合物放入模具中，覆膜恒温20℃放置24h，获得硬化后的水泥基材料；
(6)将硬化后的水泥基材料放置清水中或饱和石灰水中，温度20℃，养护56h，获得所述的水泥基材料。
所获水泥基材料，40mm立方体抗压强度可达到30MPa以上。
水泥基材料的拆除步骤如下：
(1)将水泥基材料浸没于无水乙醇中，浸没深度8mm；
(2)30天后取出水泥基材料，进行恒温干燥，干燥温度20℃，干燥时间32小时；
(3)干燥后再将水泥基材料放置于无水乙醇中，重复上述步骤(1)和(2)三个周期。
经上述拆除步骤后，水泥基材料试块变成了颗粒状，颗粒物用手一捏即可以非常轻松的变成粉末，实现细骨料和水泥石的自然分离。因此，可以将细骨料进行再制备水泥基材料利用。
实施例3.可易拆除和重复利用的水泥基材料、制备及其拆除方法。
实施例3所述的可易拆除和重复利用的水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份42.5普通硅酸盐水泥，6份稻壳灰，9份UEA膨胀剂，0.6份纳米二氧化钛，116份标准砂作为细骨料，35份水和0.4份聚羧酸减水剂。
稻壳灰是稻壳在高温炉中以2℃/min升温至645℃，在645℃燃烧2h后再以2℃/min降温至室温，燃烧产物再经行星式球磨机，转速260r/min，球料比1.5:1球磨粉碎后获得。
具体制备方法如下：
(1)将膨胀剂、稻壳灰、纳米二氧化钛混合搅拌15min；
(2)加入水泥搅拌8min；
(3)加入预先混合的水和减水剂，搅拌2.2min；
(4)加入细骨料搅拌3min，得到砂浆拌合物；
(5)将砂浆拌合物放入模具中，覆膜恒温32℃放置36h，获得硬化后的水泥基材料；
(6)将硬化后的水泥基材料放置清水中或饱和石灰水中，温度32℃，养护56h，获得所述的水泥基材料。
按照上述配比及步骤所制备的水泥基材料40mm立方体抗压强度可达到30MPa以上，材料外观如图1所示。
水泥基材料的拆除步骤如下：
(1)将水泥基材料浸没于无水乙醇中，浸没深度12mm；
(2)20天后取出水泥基材料，进行恒温干燥，干燥温度32℃，干燥时间36小时；
(3)干燥后再将水泥基材料放置于无水乙醇中，重复上述步骤(1)和(2)五个周期。
上述水泥基材料外观如图2试块变成了粉末状和颗粒状，颗粒物用手一捏即变成粉末和图3所示的细骨料和水泥石自然分离。因此可以将细骨料进行再制备水泥基材料利用。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (2)
1.一种可易拆除和重复利用的水泥基材料的制备方法，其特征在于，所述水泥基材料由以下重量份的组分组成：100份水泥，3-16份稻壳灰，6-14份膨胀剂，0.5-2份纳米二氧化钛，100-150份细骨料，32-40份水和0.22-0.74份减水剂；所述稻壳灰是稻壳在高温炉中以2℃/min升温至645℃，在645℃燃烧2h后再以2℃/min降温至室温，燃烧产物再经行星式球磨机，转速260r/min，球料比1.5:1球磨粉碎至10μm-14μm后获得；所述膨胀剂为UEA膨胀剂；所述水泥为普通硅酸盐系水泥；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述细骨料为标准砂或河砂；
其中所述水泥基材料按照如下步骤进行制备：
(1)将膨胀剂、稻壳灰、纳米二氧化钛混合搅拌10min～15min；
(2)加入水泥搅拌6min～8min；
(3)加入预先混合的水和减水剂，搅拌1.3min～2.2min；
(4)加入细骨料搅拌2min～3min，得到砂浆拌合物；
(5)将砂浆拌合物放入模具中，覆膜恒温16℃～32℃放置12h～36h，获得硬化后的水泥基材料；
(6)将硬化后的水泥基材料放置清水中或饱和石灰水中，温度16℃～32℃，养护＞44h，获得所述的水泥基材料。
2.权利要求1所述的制备方法制得的水泥基材料的拆除方法，其特征在于，按照如下步骤进行拆除：
(1)将水泥基材料浸没于无水乙醇中，浸没深度6mm～12mm；
(2)20-40天后取出水泥基材料，进行恒温干燥，干燥温度16℃～32℃，干燥时间24～36小时；
(3)干燥后再将水泥基材料放置于无水乙醇中，重复上述步骤(1)和(2)，直至细骨料和水泥石自然分离或振动分离。
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