CN111056783A - 废弃混凝土地聚物及其制备方法 - Google Patents

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CN111056783A CN202010010921.1A CN202010010921A CN111056783A CN 111056783 A CN111056783 A CN 111056783A CN 202010010921 A CN202010010921 A CN 202010010921A CN 111056783 A CN111056783 A CN 111056783A
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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种废弃混凝土地聚物，包括废弃混凝土，高炉矿渣，电厂飞灰和碱激发剂。本发明废弃混凝土地聚物具有很高的抗压强度和抗折强度，养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa，可直接作为建筑材料应用。

Description

废弃混凝土地聚物及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种废弃混凝土地聚物及其制备方法。
背景技术
地质聚合物(Geopolymer)是近年迅速发展的一类新型无机非金属胶凝材料。地质聚合物主要以硅铝酸盐基工业固废为主要原料，与碱激发剂通过混合、搅拌等工艺进行化学反应，并经成型、养护等工艺制备而成。地质聚合物具有原料来源丰富、原料价格低廉、生产能耗低、强度高(抗压强度高达120MPa)、耐酸碱盐腐蚀、渗透率低、耐火度>1000℃、耐久性优良等优点。同时地质聚合的研究重点主要集中于采用适当的碱激发方法，使已经失活的水泥混凝土重新焕发活性。地质聚合物在建筑材料、高强材料、固核固废材料和耐高温材料等方面均显示出巨大的应用前景，具有环境、社会和经济多方面效益。
据统计，目前我国每年因拆除建(构)筑物产生的固体废弃物在2亿吨以上，其中绝大多数是废弃混凝土。现阶段较为可行的回收利用方法是将废弃混凝土破碎后作为新拌混凝土的骨料，这种直接破碎成再生骨料后回用于混凝土的处理方式为粗放型处理方式。然而这种粗放型的处理方法不但处理费用高，而且产品质量差，只能生产低等级的再生混凝土，废弃混凝土利用率低。随着废弃混凝土产生量逐年增多，仅靠被动的粗放型处理方式是不够的，必须从源头上设计和规划混凝土的再生利用，改进废弃混凝土的性能，利用固体废弃物，节约资源和节能环保。
随着城市化进程的不断发展，城市中固废的产生和排放量都在快速增长，不仅堆放存在安全隐患，而且影响空气质量、对水资源污染严重、大量占用土地、降低土壤质量。与此同时，固废处置面临多种困境，缺乏系统性解决方案，综合利用率不高，集中处理基地较少，国内整体技术落后且适应性不强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃混凝土地聚物，旨在解决现有废弃混凝土产量多，利用效率低，回收利用产品质量低，多为低等级的再生混凝土等技术问题。
本发明的另一目的在于提供一种废弃混凝土地聚物的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种废弃混凝土地聚物，所述废弃混凝土地聚物包括以下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002357132280000021
优选地，所述电厂飞灰包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2中的至少一种氧化物。
优选地，以所述电厂飞灰的总质量为100％计，所述电厂飞灰中SiO2的质量百分含量大于等于35％，Al2O3的质量百分含量大于等于15％；CaO的质量百分含量大于等于3％。
优选地，所述废弃混凝土包括质量比为(1～1.2)：(1.2～1.6)的废弃混凝土块和废弃混凝土砂。
优选地，所述废弃混凝土块的粒径为5毫米～40毫米；和/或，
所述废弃混凝土砂的细度模数为3.0～1.4。
优选地，所述高炉渣的比表面积为380-420m2/kg；和/或，
以所述高炉渣的总质量为100％计，所述高炉渣中二氧化硅的质量百分含量为40％～80％，氧化钙的质量百分含量为20％～40％。
优选地，所述碱激发剂包括质量比为1：(3～4)的氢氧化物和硅酸钠，其中，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种，所述氢氧化物的粒径不大于500目，所述硅酸钠的模数为1.8～3.5。
相应地，一种废弃混凝土地聚物的制备方法，包括以下步骤：
获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，得到第一次混合产物；
获取碱激发剂溶液，将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，得到废弃混凝土地聚物浆料；
将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，得到废弃混凝土地聚物。
优选地，获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块的步骤包括：对废弃混凝土进行破碎处理后，筛选出粒径为5毫米～40毫米的所述废弃混凝土块，以及细度模数为3.0～1.4的所述废弃混凝土砂；和/或，
所述碱激发剂溶液中包括：重量份数为3～10份的硅酸钠、重量份数为3～6份的氢氧化物和重量份数为40～50份的水，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种；和/或，
所述第二次混合处理的时间为10～15分钟；和/或，
将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护的步骤包括：将所述废弃混凝土地聚物浆料置于模具中，震动处理后在温度20～80℃，湿度60～100％的条件下养护处理，得到废弃混凝土地聚物。
优选地，所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa。
本发明提供的废弃混凝土地聚物，包括200～280份的废弃混凝土，50～70份的高炉矿渣，50～60份的电厂飞灰，10～15份的碱激发剂，其中废弃混凝土为主要原料，充当低聚物的骨料，通过碱激发剂的激发作用废弃混凝土中失活的水泥颗粒重新恢复活性，同时被激活的废弃混凝土能够与电厂飞灰和高炉矿渣在碱激发剂的作用下发生聚合化学反应，形成类似水泥性质的凝胶材料。采用该凝胶材料制备的地聚物具有很高的抗压强度和抗折强度，养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa，可直接作为建筑材料应用。并且，由于该地聚物的主要原料为废弃混凝土、高炉矿渣、电厂飞灰等工业固废，不但具有较好的经济效益，而且具有较好的环境效益，有效解决了废弃混凝土再利用过程中面临的废弃混凝土只能再生成低强度、低等级的技术难题，为废弃混凝土的大规模、高效、高质量的应用提供了新思路。
本发明提供的废弃混凝土地聚物的制备方法，首先，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，使各原料组分混合均匀后，再将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，通过碱激发剂的激发作用使废弃混凝土、电厂飞灰、高炉渣等组分聚合形成废弃混凝土地聚物浆料，最后将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，即可得到废弃混凝土地聚物作为建筑材料使用。本发明提供的废弃混凝土地聚物的制备方法，工艺流程简单，容易操作，有利于工业化生产制造。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
本发明实施例提供了一种废弃混凝土地聚物，所述废弃混凝土地聚物包括以下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002357132280000051
本发明实施例提供的废弃混凝土地聚物，包括200～280份的废弃混凝土，50～70份的高炉矿渣，50～60份的电厂飞灰，10～15份的碱激发剂，其中废弃混凝土为主要原料，充当低聚物的骨料，通过碱激发剂的激发作用废弃混凝土中失活的水泥颗粒重新恢复活性，同时被激活的废弃混凝土能够与电厂飞灰和高炉矿渣在碱激发剂的作用下发生聚合化学反应，形成类似水泥性质的凝胶材料。采用该凝胶材料制备的地聚物具有很高的抗压强度和抗折强度，养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa，可直接作为建筑材料应用。并且，由于该地聚物的主要原料为废弃混凝土、高炉矿渣、电厂飞灰等工业固废，不但具有较好的经济效益，而且具有较好的环境效益，有效解决了废弃混凝土再利用过程中面临的废弃混凝土只能再生成低强度、低等级的技术难题，为废弃混凝土的大规模、高效、高质量的应用提供了新思路。
在一些实施例中，所述电厂飞灰包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2中的至少一种氧化物。本发明实施例废弃混凝土地聚物中电厂飞灰包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2中的至少一种氧化物，而电厂飞灰中这些氧化物是在高温条件下生产的，具有很强的活性，在有水的情况下通过碱激发剂的激发作用，电厂飞灰、高炉矿渣与废弃混凝土能够发生地质聚合化合反应，生成具有极高机械强度的地聚物。另外，将50～60份高温下制备的电厂飞灰作为原料组分添加到废弃混凝土地聚物中，能够提高地聚物的机械强度。
在一些实施例中，以所述电厂飞灰的总质量为100％计，所述电厂飞灰中SiO2的质量百分含量大于等于50％，Al2O3的质量百分含量大于等于15％；CaO的质量百分含量大于等于3％。本发明实施例电厂飞灰中质量百分含量大于等于50％的SiO2，质量百分含量大于等于15％的Al2O3，质量百分含量大于等于3％的CaO，这些氧化物与在碱激发剂的激发下活性高，能够更好的促进废弃混凝土与碱激发剂等其他原料组分发生化学聚合反应，增强原料组分之间的聚合效果，生成稳定性好，抗压强度高，耐久性能优良废弃混凝土地聚物。
在一些实施例中，所述电厂飞灰的比表面积为220～400m2/kg，电厂飞灰比表面积大小跟最终生成的地聚物强度高低有直接关系，在其他条件相同的情况下，电厂飞灰比表面积越大，生成的地聚物强度越高；但是考虑到增大电厂飞灰比表面积需要对电厂飞灰进行研磨，比表面积越大研磨成本越高；本发明实施例比表面积为220～400m2/kg的电厂飞灰既能够有效的提高低聚物的强度，又相对容易获取，成本低。在一些具体实施例中，所述电厂飞灰的比表面积可以是220m2/kg、250m2/kg、300m2/kg、350m2/kg或400m2/kg。
在一些实施例中，所述废弃混凝土包括质量比为(1～1.2)：(1.2～1.6)的废弃混凝土块和废弃混凝土砂，其中废弃混凝土块粒径较大作为低聚物的粗骨料，废弃混凝土砂粒径较小作为地聚物的细骨料，不但合理利用了废弃混凝土资源，而且废弃混凝土块和废弃混凝土砂能够增加地聚物的强度，同时防止地聚物混凝土开裂，减少电厂飞灰、高炉矿渣、碱激发剂等胶凝材料的使用量，降低废弃混凝土地聚物成本。另外，质量比为(1～1.2)：(1.2～1.6)的废弃混凝土块和废弃混凝土砂，使废弃混凝土地聚物的机械强度达到最大，同时防止废弃混凝土地聚物开裂。若废弃混凝土块质量比例过高，废弃混凝土地聚物会发生开裂现象；废弃混凝土砂质量比例过高，废弃混凝土地聚物强度会降低。在一些具体实施例中，所述废弃混凝土包括质量比为1:1.2、1:1.5、1:1.6、1.2:1.6、或1:1的废弃混凝土块和废弃混凝土砂
在一些实施例中，所述废弃混凝土块的粒径为5毫米～40毫米。在一些实施例中，所述废弃混凝土砂的细度模数为3.0～1.4。本发明实施例废弃混凝土块和废弃混凝土砂的粒径大小确保了废弃混凝土在地聚物中的机械强度效果，有利于废弃混凝土与碱激发剂之间的聚合反应，能够提高地聚物浆料的凝胶性能和流动性。在一些具体实施例中，所述废弃混凝土块的粒径可以是5毫米、10毫米、15毫米、20毫米、30毫米或40毫米。
在一些实施例中，所述高炉渣的比表面积为380～420m2/kg，高比较面积的高炉渣与其他组分有更大的接触面积，在碱激发剂的作用下提高了与电厂飞灰、废弃混凝土的聚合效果，增强原料组分之间的聚合效果，生成稳定性好，抗压强度高，耐久性能优良废弃混凝土地聚物。在一些具体实施例中，所述高炉渣的比表面积可以是380m2/kg、400m2/kg、410m2/kg或420m2/kg。
在一些实施例中，以所述高炉渣的总质量为100％计，所述高炉渣中二氧化硅的质量百分含量为40％～80％，氧化钙的质量百分含量为20％～40％。本发明实施例废弃混凝土地聚物中高炉渣既能够提高地聚物的防滑性能，还能够提高地聚物的耐磨性能，高炉渣中二氧化硅的质量百分含量为40％～80％，氧化钙的质量百分含量为20％～40％，二氧化硅和氧化钙的含量确保了高炉渣在配方中与碱激发剂的聚合反应效果，使废弃混凝土地聚物有更好的防滑性能、耐磨性能以及抗压强度。在一些具体实施例中，以所述高炉渣的总质量为100％计，所述高炉渣中二氧化硅的质量百分含量可以是40％、50％、60％、70％或80％，氧化钙的质量百分含量可以是20％、30％或40％。
在一些实施例中，所述碱激发剂包括质量比为1：(3～4)的氢氧化物和硅酸钠，其中，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种，所述氢氧化物的粒径不大于500目，所述硅酸钠的模数为1.8～3.5。本发明实施例的碱激发剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等氢氧化物和硅酸钠两种组分，通过特定配比的氢氧化物和硅酸钠组成的碱激发剂对废弃混凝土、电厂飞灰和高炉渣等组分有更好的激发效果，制备出的废弃混凝土地聚物具有更高的抗压强度指标和抗折强度指标。并且通过调整碱激发剂中氢氧化物和硅酸钠的质量比能调整地聚物的缓凝时间，便于机械化大规模施工中应用。具体地，当氢氧化物含量高时，地聚物缓凝时间特别快，适用于快凝地聚物施工；当硅酸钠含量高时，地聚物缓凝较慢，适用于大规模机械化施工。两种激发剂同时应用，制备出的废弃混凝土地聚物抗压强度及抗折强度都远大于单一激发剂制备出的地聚物。
本发明实施例提供的废弃混凝土地聚物可以通过下述方法制备获得。
本发明实施例还提供了一种废弃混凝土地聚物的制备方法，包括以下步骤：
S10.获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，得到第一次混合产物；
S20.获取碱激发剂溶液，将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，得到废弃混凝土地聚物浆料；
S30.将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，得到废弃混凝土地聚物。
本发明实施例提供的废弃混凝土地聚物的制备方法，首先，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，使各原料组分混合均匀后，再将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，通过碱激发剂的激发作用使废弃混凝土、电厂飞灰、高炉渣等组分聚合形成废弃混凝土地聚物浆料，最后将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，即可得到废弃混凝土地聚物作为建筑材料使用。本发明实施例提供的废弃混凝土地聚物的制备方法，工艺流程简单，容易操作，有利于工业化生产制造。
具体地，上述步骤S10中，获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，得到第一次混合产物。本发明实施例首先所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，使各组分分散均匀，便于后续各原料组分在碱激发剂的激发作用下水化聚合，形成性能稳定的废弃混凝土地聚物。
在一些实施例中，获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块的步骤包括：对废弃混凝土进行破碎处理后，筛选出粒径为5毫米～40毫米的所述废弃混凝土块，以及细度模数为3.0～1.4的所述废弃混凝土砂。本发明实施例废弃混凝土块粒径较大作为低聚物的粗骨料，废弃混凝土砂粒径较小作为地聚物的细骨料，不但合理利用了废弃混凝土资源，而且废弃混凝土块和废弃混凝土砂能够增加地聚物的强度，同时防止地聚物混凝土开裂，减少电厂飞灰、高炉矿渣、碱激发剂等胶凝材料的使用量，降低废弃混凝土地聚物成本。废弃混凝土块和废弃混凝土砂的粒径大小确保了废弃混凝土在地聚物中的机械强度效果，有利于废弃混凝土与碱激发剂之间的聚合反应，能够提高地聚物浆料的凝胶性能和流动性。
在一些实施例中，所述电厂飞灰包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2中的至少一种氧化物。
在一些实施例中，以所述电厂飞灰的总质量为100％计，所述电厂飞灰中SiO2的质量百分含量大于等于50％，Al2O3的质量百分含量大于等于15％；CaO的质量百分含量大于等于3％。
在一些实施例中，所述电厂飞灰的比表面积为220～400m2/kg。
在一些实施例中，所述废弃混凝土包括质量比为(1～1.2)：(1.2～1.6)的废弃混凝土块和废弃混凝土砂。
在一些实施例中，所述废弃混凝土块的粒径为5毫米～40毫米；所述废弃混凝土砂的细度模数为3.0～1.4。
在一些实施例中，所述高炉渣的比表面积为380-420m2/kg；以所述高炉渣的总质量为100％计，所述高炉渣中二氧化硅的质量百分含量为40％～80％，氧化钙的质量百分含量为20％～40％。
具体地，上述步骤S20中，获取碱激发剂溶液，将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，得到废弃混凝土地聚物浆料。本发明实施将碱激发剂溶解于水中形成碱激发剂的水溶液，使碱激发剂能够迅速与废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰等凝胶物料混合反应。
在一些实施例中，所述碱激发剂溶液中包括：重量份数为3～10份的硅酸钠、重量份数为3～6份的氢氧化物和重量份数为40～50份的水，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种。本发明实施例的碱激发剂溶液中包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等氢氧化物和硅酸钠两种组分，通过特定配比的氢氧化物和硅酸钠组成的碱激发剂对废弃混凝土、电厂飞灰和高炉渣等组分有更好的激发效果，制备出的废弃混凝土地聚物具有更高的抗压强度指标和抗折强度指标。并且通过调整碱激发剂中氢氧化物和硅酸钠的质量比能调整地聚物的缓凝时间，便于机械化大规模施工中应用。
在一些实施例中，所述碱激发剂包括质量比为1：(3～4)的氢氧化物和硅酸钠，其中，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种，所述氢氧化物的粒径不大于500目，所述硅酸钠的模数为1.8～3.5。
在一些实施例中，将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理10～15分钟，使碱激发剂充分激发废弃混凝土、电厂飞灰和高炉渣等组分间的聚合反应，得到废弃混凝土地聚物浆料。
具体地，上述步骤S30中，将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，得到废弃混凝土地聚物。在一些实施例中，将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护的步骤包括：将所述废弃混凝土地聚物浆料置于模具中，震动处理后在温度20～80℃，湿度60～100％的条件下养护处理，得到废弃混凝土地聚物。本发明实施例废弃混凝土地聚物浆料入模，通过震动作用，排除浆料中气泡是浆料中物料更密实均匀，有利于提高废弃混凝土地聚物的稳定性和机械强度，然后在温度20～80℃，湿度60～100％的条件下养护处理，养护条件适应范围广，适应性强。
在一些实施例中，废弃混凝土地聚物浆料入模养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa。本发明实施例通过不同的养护时间可得到不同强度的废弃混凝土地聚物，养护处理3天后，所述废弃混凝土地聚物的抗压强度大于21MPa，说明本发明实施例制得的废弃混凝土地聚物在凝固初期便有很高的机械强度，不用添加早强剂；养护处理28天后，所述废弃混凝土地聚物的抗压强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa，机械强度高，抗折性能好，能够直接作为建筑材料使用，同时具有渗透率低、耐久性优良、绿色环保、价格低廉等优良特性，应用前景广。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例废弃混凝土地聚物的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将60份高炉矿渣、60份电厂飞灰、144份废弃混凝土砂、110份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将10份粉末状硅酸钠、3份氢氧化钠溶于44份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
实施例2
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将60份高炉矿渣、60份电厂飞灰、144份废弃混凝土砂、110份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将3份粉末状硅酸钠、3份氢氧化钠溶于44份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
实施例3
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将60份高炉矿渣、60份电厂飞灰、144份废弃混凝土砂、110份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将6份粉末状硅酸钠、6份氢氧化钠溶于42份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
实施例4
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将48份高炉矿渣、72份电厂飞灰、144份废弃混凝土砂、110份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将4份粉末状硅酸钠、4份氢氧化钠溶于44份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
实施例5
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将72份高炉矿渣、48份电厂飞灰、144份废弃混凝土砂、110份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将6份粉末状硅酸钠、5份氢氧化钠溶于44份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
实施例6
一种废弃物混凝土地聚物，包括步骤：
将48份高炉矿渣、48份电厂飞灰、148份废弃混凝土砂、148份废弃混凝土块放入搅拌器内搅拌混合均匀。将10份粉末状硅酸钠、3份氢氧化钠溶于44份水中，并充分搅拌溶解。将硅酸钠、氢氧化钠的混合溶液倒入盛有高炉矿渣、电厂飞灰、废弃混凝土砂、废弃混凝土块混合物的搅拌器中，充分搅拌混合，搅拌时间为10min。将搅拌好的混合物倒入磨具中，将装有物料的磨具放在平板振动器上震动5min。将模具放入温度为20℃，湿度为90％的养护箱对废弃混凝土地聚物进行养护，得到废弃混凝土地聚物。
进一步的，为了验证本发明实施例制备的废弃混凝土地聚物的进步性，本发明对实施例1～6的废弃混凝土地聚物养护3天、7天和28天后，分别测试了不同天数的抗压强度以及养护第28天的抗折强度，测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002357132280000131
Figure BDA0002357132280000141
由上述测试结果可知，本发明实施例1～6提供的废弃混凝土地聚物均在养护初期便可达到较高的抗压强度，养护处理3天后，所述废弃混凝土地聚物的抗压强度达到21MPa；养护处理28天后，所述废弃混凝土地聚物的抗压强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa，机械强度高，抗折性能好，能够直接作为建筑材料使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述废弃混凝土地聚物包括以下重量份数的原料组分：
Figure FDA0002357132270000011
2.如权利要求1所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述电厂飞灰包括：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2中的至少一种氧化物。
3.如权利要求2所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，以所述电厂飞灰的总质量为100％计，所述电厂飞灰中SiO2的质量百分含量大于等于35％，Al2O3的质量百分含量大于等于15％；CaO的质量百分含量大于等于3％。
4.如权利要求1～3任一所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述废弃混凝土包括质量比为(1～1.2)：(1.2～1.6)的废弃混凝土块和废弃混凝土砂。
5.如权利要求4所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述废弃混凝土块的粒径为5毫米～40毫米；和/或，
所述废弃混凝土砂的细度模数为3.0～1.4。
6.如权利要求1～3或5任一所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述高炉渣的比表面积为380-420m2/kg；和/或，
以所述高炉渣的总质量为100％计，所述高炉渣中二氧化硅的质量百分含量为40％～80％，氧化钙的质量百分含量为20％～40％。
7.如权利要求6所述的废弃混凝土地聚物，其特征在于，所述碱激发剂包括质量比为1：(3～4)的氢氧化物和硅酸钠，其中，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种，所述氢氧化物的粒径不大于500目，所述硅酸钠的模数为1.8～3.5。
8.一种废弃混凝土地聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块，将所述废弃混凝土砂、所述废弃混凝土块与高炉矿渣和电厂飞灰进行第一次混合处理，得到第一次混合产物；
获取碱激发剂溶液，将所述碱激发剂溶液与所述混合产物进行第二次混合处理，得到废弃混凝土地聚物浆料；
将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护，得到废弃混凝土地聚物。
9.如权利要求8所述的废弃混凝土地聚物的制备方法，其特征在于，获取废弃混凝土砂和废弃混凝土块的步骤包括：对废弃混凝土进行破碎处理后，筛选出粒径为5毫米～40毫米的所述废弃混凝土块，以及细度模数为3.0～1.4的所述废弃混凝土砂；和/或，
所述碱激发剂溶液中包括：重量份数为3～10份的硅酸钠、重量份数为3～6份的氢氧化物和重量份数为40～50份的水，所述氢氧化物选自：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的至少一种；和/或，
所述第二次混合处理的时间为10～15分钟；和/或，
将所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护的步骤包括：将所述废弃混凝土地聚物浆料置于模具中，震动处理后在温度20～80℃，湿度60～100％的条件下养护处理，得到废弃混凝土地聚物。
10.如权利要求8或9所述的废弃混凝土地聚物的制备方法，其特征在于，所述废弃混凝土地聚物浆料入模养护3天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到21MPa；养护28天后，所述废弃混凝土地聚物的强度达到58MPa，抗折强度达到4.8MPa。
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