CN111662044A - 快速凝固混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基建垃圾和矿化垃圾再利用技术领域，具体公开了一种快速凝固混凝土及其制备方法，包括水泥、聚酯纤维、改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂；所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成。本发明不仅可加快混凝土凝固效率和速度，还能对矿化垃圾及基建垃圾进行再利用，实现保护环境的目的。
Description
技术领域
本发明涉及基建垃圾和矿化垃圾再利用技术领域，具体涉及一种快速凝固混凝土及其制备方法。
背景技术
城乡生活垃圾和河道淤泥已造成巨大危害，目前主要的处理方式仍旧是填埋。但陆地面积有限，经过若干年生物降解后的生活垃圾达到稳定化后，应该进行开采和利用。尤其是填埋的垃圾经8～10 年以后（北方地区10～15年以上），其中的易降解物质基本完全降解，最终含量降至5%以下，渗沥液和气体产生量很少或不产生，表面沉降量很小（小于1 cm/a），此时已经稳定化的矿化垃圾应该开采和利用，以提高填埋场的填埋容量，增加填埋场的循环利用效率。
另外，在基建过程中，产生大量的建筑垃圾，基本为废混凝土块、废砂石、废石材、碎钢筋、木头条、碎砂浆、渣土、弃料等废弃物，这些普遍无回收利用价值，有必要进行重复利用，减少环境污染。
基于此，有必要开发出一种快速凝固混凝土，既能增加矿化垃圾重复利用率，还能解决基建废弃物的使用率，满足人们的要求。
CN201610041267.4公开了一种泡沫混凝土，主材料及组分如下：主料一是火山石、珍珠岩等工业废弃物混合物30~40份；主料二是强型水泥15~30份，轻质碳酸钙5~10份，生石灰5~10份；辅料一是聚酯短纤维0.5~2份；辅料二是减水剂1~5份，稳泡剂1~5份，憎水剂1~5份，早强剂1~5份，防冻液0~5份；辅料三是PVC树脂1~5份，聚乙烯醇1~5份，骨胶1~5份；辅料四是发泡剂1~5份，速凝剂1~5份，制备方法如下：将主料一粉碎，辅料三与2~5倍水混合，然后将主料一、主料二、辅料一采用搅拌机干混合，分别淋入辅料二和辅料三水溶液，混合搅拌，之后加入发泡剂和速凝剂搅拌，再用气泡机鼓泡出料入模。该技术对工业废弃物进行了再利用，但对于矿化垃圾的再利用技术未提及，具有局限性。
因此，有必要提供一种快速凝固混凝土及其制备方法，以实现矿化垃圾和基建垃圾的重复利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速凝固混凝土及其制备方法，不仅可加快混凝土凝固效率和速度，还能对矿化垃圾及基建垃圾进行再利用，实现保护环境的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
快速凝固混凝土，包括水泥、聚酯纤维、改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂；
所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；其中所述基建垃圾包括建筑施工、装修和拆除建筑物过程所产生的的废混凝土块、废砂石、废石材、碎钢筋、木头条、碎砂浆、渣土、弃料等物质；
所述改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成。
进一步地，所述快速凝固混凝土的原料各组分的重量份数如下：
水泥200-800份、聚酯纤维5-15份、改性基建垃圾80-200份、改性矿化垃圾80-120份、速凝剂5-50份、减水剂1-10份。
所述速凝剂选自碳酸锂、氯化锂、硫铝酸盐速凝剂等能够改善凝结硬化速度的速凝剂均可。所述减水剂选自萘磺酸盐等减水剂，能够实现相同功能的减水剂均可尝试使用。
进一步地，所述快速凝固混凝土的制备过程如下：
步骤A：聚酯纤维单独包装；
步骤B：先将水泥加入混合机内，搅拌下再将改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂依次加入，干混合均匀，干混时间不低于30分钟，出料、包装即可。
进一步地，所述改性矿化垃圾的原料各组分的重量份数如下：
矿化垃圾60-85份；煤5-10份；粘结剂1-5份；活化剂1-5份。
进一步地，上述矿化垃圾的改性过程如下：
（1）开采矿化垃圾，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等垃圾无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等可燃物的可燃垃圾；将可燃垃圾在60-100℃的条件下烘干1-1.5h，然后粉碎成30-50目可燃物粉末待用；
（2）可燃物粉末、煤、粘结剂及活化剂混合，加入适量的水，不断搅拌制成浆料，然后再送入成型设备挤压成颗粒，得到垃圾衍生料；
（3）将步骤（2）制得的垃圾衍生料进行自然晾晒，得到风干的垃圾衍生燃料，将其在惰性气氛下进行升温炭化，得到垃圾炭化料；
（4）经磁选将垃圾无机不燃物中金属颗粒分离，剩余的无机不燃物用破碎机进行破碎，过50目筛；将垃圾炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在高纯惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述粘接剂为环糊精。
进一步地，所述活化剂为NaOH、碳酸钠或KOH。
进一步地，所述步骤（3）中的惰性气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤（3）中的炭化具体步骤包括：
将垃圾衍生料置于炭化炉中，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持10min进行前期预炭化处理；再控制升温速率为5℃/min，升温400℃，保持15min进行高温炭化处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得垃圾炭化料。
进一步地，所述步骤（4）中的活化处理包括以下步骤：
将垃圾炭化料和垃圾无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以5℃/min的升温速率升温至300℃，恒温20min，得到预活化炭化料；
将预活化炭化料继续升温，以8℃/min升温至500℃，恒温10min，得到中低温活化炭化料；
将中低温活化炭化料继续升温，以15℃/min升温至650℃，恒温5min，即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述基建垃圾的改性过程如下：
（A）收集基建垃圾，筛选出木条、纸屑等可回收材料后，破碎至10目，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等基建无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等有机可燃物；将有机可燃物在80-100℃的条件下烘干1-2h，然后粉碎成50目有机可燃物颗粒待用；
（B）将有机可燃物在密闭的厌氧环境下200-300℃煅烧2-3h，得到有机炭化料；
（C）基建无机不燃物回收金属块后，用破碎机进行破碎，过50目筛；将有机炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛得到改性基建垃圾。
进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤（B）中的煅烧具体步骤包括：
将有机可燃物颗粒置于煅烧炉中，密闭厌氧环境，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持30min进行前期预煅烧处理；再控制升温速率为5℃/min，升温300℃，保持90-150min进行高温煅烧处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得有机炭化料。
进一步地，所述步骤（C）中的活化处理包括以下步骤：
将有机炭化料和基建无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以15℃/min的升温速率升温至700℃，恒温160 min，自然冷却至300℃，在空气流通的情况下，保持30min进行空气氧化处理，即得改性基建垃圾。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1）本发明通过在水泥中添加改性基建垃圾、改性矿化垃圾，提升快速凝固混凝土的抗疲劳性，具有低温抗裂性，强度和稳定性高，吸湿性低、抗皱性和保形性的效果。
通过速凝剂与改性基建垃圾、改性矿化垃圾的结合，提升快速凝固混凝土的凝固效率；
聚酯纤维能够使混凝土在凝固后具有较高的强度和弹性恢复力，能够抵抗收缩应力；
将基建垃圾进行煅烧改性，使材料形成大量孔洞，达到改性目的，使得快速凝固混凝土的活性增强，强度和稳定性增高；
通过升温炭化和梯度活性处理，使得矿化垃圾烧结形成大量孔隙，利于后续材料活性的提升。
改性基建材料和改性矿化垃圾具有的大面积的孔径也使得材料具有较好的吸附性能，可对空气中的有害物质进行吸附处理，具有净化空气的性能；
通过将烧结的垃圾炭化料与垃圾无机不燃物/有机炭化料和基建无机不燃物混合后分别进行活化处理，提高材料的强度和活性，使得改性矿化垃圾/改性基建垃圾具有的孔隙尺寸小于或接近空气中分子的平均自由程，可以提高材料的快速凝固性能，本身经过炭化、活化处理后具有较大的比表面积和孔隙率，具有无对流传热和热传导小的特点，可吸收材料受冲击时产生的部分能量。
通过对矿化垃圾/基建垃圾的炭化改性，使得可燃物质中的有机物炭化后增强活性组分，利于后续活化反应；通过对垃圾炭化料/有机炭化料的活性改性，使得炭化产生的孔径不仅增多且孔径变大，利于成形时自流平和自密实的提升。
本发明提供的制备方法工艺流程简单，运行成本低，实现矿化垃圾和基建垃圾的重复利用，节约土壤资源，保护环境。制备的快速凝固混凝土的凝固时间短，后续应用的材料抗震抗压性高，耐火、阻燃，不开裂。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的快速凝固混凝土，原料各组分的重量份数如下：水泥800份、聚酯纤维5份、改性基建垃圾200份、改性矿化垃圾120份、速凝剂50份、减水剂10份；
所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；其中所述基建垃圾包括建筑施工、装修和拆除建筑物过程所产生的的废混凝土块、废砂石、废石材、碎钢筋、木头条、碎砂浆、渣土、弃料等物质；
所述改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成；原料各组分的重量份数如下：矿化垃圾60份；煤5份；粘结剂1份；活化剂1份；
所述速凝剂选自碳酸锂、氯化锂、硫铝酸盐速凝剂等能够改善凝结硬化速度的速凝剂均可。所述减水剂选自萘磺酸盐等减水剂，能够实现相同功能的减水剂均可尝试使用。
所述快速凝固混凝土的制备过程如下：
步骤A：聚酯纤维单独包装；
步骤B：先将水泥加入混合机内，搅拌下再将改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂依次加入，干混合均匀，干混时间不低于30分钟，出料、包装即可。
矿化垃圾的改性过程如下：
（1）开采矿化垃圾，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等垃圾无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等可燃物的可燃垃圾；将可燃垃圾在60℃的条件下烘干1h，然后粉碎成50目可燃物粉末待用；
（2）可燃物粉末、煤、粘结剂及活化剂混合，加入适量的水，不断搅拌制成浆料，然后再送入成型设备挤压成颗粒，得到垃圾衍生料；
（3）将步骤（2）制得的垃圾衍生料进行自然晾晒，得到风干的垃圾衍生燃料，将其在惰性气氛下进行升温炭化，得到垃圾炭化料；
（4）经磁选将垃圾无机不燃物中金属颗粒分离，剩余的无机不燃物用破碎机进行破碎，过50目筛；将垃圾炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在高纯惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述粘接剂为环糊精。
进一步地，所述活化剂为NaOH。
进一步地，所述步骤（3）中的惰性气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤（3）中的炭化具体步骤包括：
将垃圾衍生料置于炭化炉中，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持10min进行前期预炭化处理；再控制升温速率为5℃/min，升温400℃，保持15min进行高温炭化处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得垃圾炭化料。
进一步地，所述步骤（4）中的活化处理包括以下步骤：
将垃圾炭化料和垃圾无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以5℃/min的升温速率升温至300℃，恒温20min，得到预活化炭化料；
将预活化炭化料继续升温，以8℃/min升温至500℃，恒温10min，得到中低温活化炭化料；
将中低温活化炭化料继续升温，以15℃/min升温至650℃，恒温5min，即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述基建垃圾的改性过程如下：
（A）收集基建垃圾，筛选出木条、纸屑等可回收材料后，破碎至10目，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等基建无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等有机可燃物；将有机可燃物在80℃的条件下烘干1-2h，然后粉碎成50目有机可燃物颗粒待用；
（B）将有机可燃物在密闭的厌氧环境下200℃煅烧2h，得到有机炭化料；
（C）基建无机不燃物回收金属块后，用破碎机进行破碎，过50目筛；将有机炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛得到改性基建垃圾。
进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤（B）中的煅烧具体步骤包括：
将有机可燃物颗粒置于煅烧炉中，密闭厌氧环境，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持30min进行前期预煅烧处理；再控制升温速率为5℃/min，升温300℃，保持90min进行高温煅烧处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得有机炭化料。
进一步地，所述步骤（C）中的活化处理包括以下步骤：
将有机炭化料和基建无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以15℃/min的升温速率升温至700℃，恒温160 min，自然冷却至300℃，在空气流通的情况下，保持30min进行空气氧化处理，即得改性基建垃圾。
实施例2
本实施例的快速凝固混凝土，原料各组分的重量份数如下：水泥200份、聚酯纤维5份、改性基建垃圾80份、改性矿化垃圾80份、速凝剂5份、减水剂1份；
所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；其中所述基建垃圾包括建筑施工、装修和拆除建筑物过程所产生的的废混凝土块、废砂石、废石材、碎钢筋、木头条、碎砂浆、渣土、弃料等物质；
所述改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成；原料各组分的重量份数如下：矿化垃圾85份；煤10份；粘结剂5份；活化剂5份；
所述速凝剂选自碳酸锂、氯化锂、硫铝酸盐速凝剂等能够改善凝结硬化速度的速凝剂均可。所述减水剂选自萘磺酸盐等减水剂，能够实现相同功能的减水剂均可尝试使用。
所述快速凝固混凝土的制备过程如下：
步骤A：聚酯纤维单独包装；
步骤B：先将水泥加入混合机内，搅拌下再将改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂依次加入，干混合均匀，干混时间不低于30分钟，出料、包装即可。
矿化垃圾的改性过程如下：
（1）开采矿化垃圾，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等垃圾无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等可燃物的可燃垃圾；将可燃垃圾在100℃的条件下烘干1h，然后粉碎成50目可燃物粉末待用；
（2）可燃物粉末、煤、粘结剂及活化剂混合，加入适量的水，不断搅拌制成浆料，然后再送入成型设备挤压成颗粒，得到垃圾衍生料；
（3）将步骤（2）制得的垃圾衍生料进行自然晾晒，得到风干的垃圾衍生燃料，将其在惰性气氛下进行升温炭化，得到垃圾炭化料；
（4）经磁选将垃圾无机不燃物中金属颗粒分离，剩余的无机不燃物用破碎机进行破碎，过50目筛；将垃圾炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在高纯惰性气氛下进行活化处理，活化料冷却后粉碎过200目筛即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述粘接剂为环糊精。
进一步地，所述活化剂为KOH。
进一步地，所述步骤（3）中的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤（3）中的炭化具体步骤包括：
将垃圾衍生料置于炭化炉中，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持10min进行前期预炭化处理；再控制升温速率为5℃/min，升温400℃，保持15min进行高温炭化处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得垃圾炭化料。
进一步地，所述步骤（4）中的活化处理包括以下步骤：
将垃圾炭化料和垃圾无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以5℃/min的升温速率升温至300℃，恒温20min，得到预活化炭化料；
将预活化炭化料继续升温，以8℃/min升温至500℃，恒温10min，得到中低温活化炭化料；
将中低温活化炭化料继续升温，以15℃/min升温至650℃，恒温5min，即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述基建垃圾的改性过程如下：
（A）收集基建垃圾，筛选出木条、纸屑等可回收材料后，破碎至10目，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等基建无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等有机可燃物；将有机可燃物在100℃的条件下烘干1h，然后粉碎成50目有机可燃物颗粒待用；
（B）将有机可燃物在密闭的厌氧环境下300℃煅烧2h，得到有机炭化料；
（C）基建无机不燃物回收金属块后，用破碎机进行破碎，过50目筛；将有机炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛得到改性基建垃圾。
进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤（B）中的煅烧具体步骤包括：
将有机可燃物颗粒置于煅烧炉中，密闭厌氧环境，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持30min进行前期预煅烧处理；再控制升温速率为5℃/min，升温300℃，保持90min进行高温煅烧处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得有机炭化料。
进一步地，所述步骤（C）中的活化处理包括以下步骤：
将有机炭化料和基建无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以15℃/min的升温速率升温至700℃，恒温160 min，自然冷却至300℃，在空气流通的情况下，保持30min进行空气氧化处理，即得改性基建垃圾。
实施例3
本实施例的快速凝固混凝土，原料各组分的重量份数如下：水泥500份、聚酯纤维5份、改性基建垃圾100份、改性矿化垃圾90份、速凝剂20份、减水剂4份；
所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；其中所述基建垃圾包括建筑施工、装修和拆除建筑物过程所产生的的废混凝土块、废砂石、废石材、碎钢筋、木头条、碎砂浆、渣土、弃料等物质；
所述改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成；原料各组分的重量份数如下：矿化垃圾75份；煤6份；粘结剂3份；活化剂3份；
所述速凝剂选自碳酸锂、氯化锂、硫铝酸盐速凝剂等能够改善凝结硬化速度的速凝剂均可。所述减水剂选自萘磺酸盐等减水剂，能够实现相同功能的减水剂均可尝试使用。
所述快速凝固混凝土的制备过程如下：
步骤A：聚酯纤维单独包装；
步骤B：先将水泥加入混合机内，搅拌下再将改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂依次加入，干混合均匀，干混时间不低于30分钟，出料、包装即可。
矿化垃圾的改性过程如下：
（1）开采矿化垃圾，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等垃圾无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等可燃物的可燃垃圾；将可燃垃圾在80℃的条件下烘干1h，然后粉碎成50目可燃物粉末待用；
（2）可燃物粉末、煤、粘结剂及活化剂混合，加入适量的水，不断搅拌制成浆料，然后再送入成型设备挤压成颗粒，得到垃圾衍生料；
（3）将步骤（2）制得的垃圾衍生料进行自然晾晒，得到风干的垃圾衍生燃料，将其在惰性气氛下进行升温炭化，得到垃圾炭化料；
（4）经磁选将垃圾无机不燃物中金属颗粒分离，剩余的无机不燃物用破碎机进行破碎，过50目筛；将垃圾炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在高纯惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述粘接剂为环糊精。
进一步地，所述活化剂为NaOH。
进一步地，所述步骤（3）中的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤（3）中的炭化具体步骤包括：
将垃圾衍生料置于炭化炉中，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持10min进行前期预炭化处理；再控制升温速率为5℃/min，升温400℃，保持15min进行高温炭化处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得垃圾炭化料。
进一步地，所述步骤（4）中的活化处理包括以下步骤：
将垃圾炭化料和垃圾无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以5℃/min的升温速率升温至300℃，恒温20min，得到预活化炭化料；
将预活化炭化料继续升温，以8℃/min升温至500℃，恒温10min，得到中低温活化炭化料；
将中低温活化炭化料继续升温，以15℃/min升温至650℃，恒温5min，即得改性的矿化垃圾。
进一步地，所述基建垃圾的改性过程如下：
（A）收集基建垃圾，筛选出木条、纸屑等可回收材料后，破碎至10目，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等基建无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等有机可燃物；将有机可燃物在100℃的条件下烘干2h，然后粉碎成50目有机可燃物颗粒待用；
（B）将有机可燃物在密闭的厌氧环境下300℃煅烧3h，得到有机炭化料；
（C）基建无机不燃物回收金属块后，用破碎机进行破碎，过50目筛；将有机炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛得到改性基建垃圾。
进一步地，所述惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤（B）中的煅烧具体步骤包括：
将有机可燃物颗粒置于煅烧炉中，密闭厌氧环境，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持30min进行前期预煅烧处理；再控制升温速率为5℃/min，升温300℃，保持150min进行高温煅烧处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得有机炭化料。
进一步地，所述步骤（C）中的活化处理包括以下步骤：
将有机炭化料和基建无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以15℃/min的升温速率升温至700℃，恒温160 min，自然冷却至300℃，在空气流通的情况下，保持30min进行空气氧化处理，即得改性基建垃圾。
对比例1
除了将矿化垃圾的改性处理步骤省去外，其它组分及步骤同实施例3一致。
对比例2
除了基建垃圾改性步骤省去外，其它组分及步骤同实施例3一致。
性能测试：
将实施例1-3和对比例1-2所得快速凝固混凝土分别与适量水进行混合均匀，用专业设备形成墙体，从凝固时间、养护15天抗压强度性能进行比对，结果如下：
实施例1-3形成墙体的凝固时间明显优于对比例1-2形成墙体的凝固时间；实施例1-3与对比例1-2所得墙体养护15天后，进行抗压强度比对，实施例1-3的抗压强度稍优。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.快速凝固混凝土，其特征在于，包括水泥、聚酯纤维、改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂；
所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧改性而来；
所述改性矿化垃圾经矿化垃圾、煤、粘结剂和活化剂混合后煅烧组成。
2.根据权利要求1所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述快速凝固混凝土的原料各组分的重量份数如下：
水泥200-800份、聚酯纤维5-15份、改性基建垃圾80-200份、改性矿化垃圾80-120份、速凝剂5-50份、减水剂1-10份。
3.根据权利要求1所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述快速凝固混凝土的制备过程如下：
步骤A：聚酯纤维单独包装；
步骤B：先将水泥加入混合机内，搅拌下再将改性基建垃圾、改性矿化垃圾、速凝剂、减水剂依次加入，干混合均匀，干混时间不低于30分钟，出料、包装即可。
4.根据权利要求1所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述改性矿化垃圾的原料各组分的重量份数如下：
矿化垃圾60-85份；煤5-10份；粘结剂1-5份；活化剂1-5份。
5.根据权利要求4所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述矿化垃圾的改性过程如下：
（1）开采矿化垃圾，采用重力分选机将垃圾无机不燃物分离，得到含可燃物的可燃垃圾；将可燃垃圾烘、粉碎成可燃物粉末待用；
（2）可燃物粉末、煤、粘结剂及活化剂混合，加入适量的水，不断搅拌制成浆料，然后再送入成型设备挤压成颗粒，得到垃圾衍生料；
（3）将步骤（2）制得的垃圾衍生料进行自然晾晒，得到风干的垃圾衍生燃料，将其在惰性气氛下进行升温炭化，得到垃圾炭化料；
（4）经磁选将垃圾无机不燃物中金属颗粒分离，剩余的垃圾无机不燃物用破碎机进行破碎，过50目筛；将垃圾炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在高纯惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛即得改性的矿化垃圾。
6.根据权利要求5所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述粘接剂为环糊精；
所述活化剂为NaOH、碳酸钠或KOH；
所述步骤（3）中的惰性气体为氮气或氩气；
所述步骤（3）中的炭化具体步骤包括：
将垃圾衍生料置于炭化炉中，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持10min进行前期预炭化处理；再控制升温速率为5℃/min，升温400℃，保持15min进行高温炭化处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得垃圾炭化料；
所述步骤（4）中的活化处理包括以下步骤：
将垃圾炭化料和垃圾无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以5℃/min的升温速率升温至300℃，恒温20min，得到预活化炭化料；
将预活化炭化料继续升温，以8℃/min升温至500℃，恒温10min，得到中低温活化炭化料；
将中低温活化炭化料继续升温，以15℃/min升温至650℃，恒温5min，即得改性的矿化垃圾。
7.根据权利要求1所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述基建垃圾的改性过程如下：
（A）收集基建垃圾，筛选出木条、纸屑等可回收材料后，破碎至10目，采用重力分选机将金属、玻璃及石子等基建无机不燃物分离，得到含有塑料、橡胶、纤维和竹木等有机可燃物；将有机可燃物在80-100℃的条件下烘干1-2h，然后粉碎成50目有机可燃物颗粒待用；
（B）将有机可燃物在密闭的厌氧环境下200-300℃煅烧2-3h，得到有机炭化料；
（C）基建无机不燃物回收金属块后，用破碎机进行破碎，过50目筛；将有机炭化料粉碎过50目筛；将二者进行混合，放入活化炉中，并在惰性气氛下进行活化处理，冷却后粉碎过200目筛得到改性基建垃圾。
8.根据权利要求7所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述步骤（B）中的煅烧具体步骤包括：
将有机可燃物颗粒置于煅烧炉中，密闭厌氧环境，先控制升温速率为10℃/min，升温至200℃，保持30min进行前期预煅烧处理；再控制升温速率为5℃/min，升温300℃，保持90-150min进行高温煅烧处理；自然冷却至100℃，在空气流通的情况下，保持20min进行空气氧化处理，即得有机炭化料。
9.根据权利要求7所述快速凝固混凝土，其特征在于，所述步骤（C）中的活化处理包括以下步骤：
将有机炭化料和基建无机不燃物放入活化炉中，在高纯惰性气氛中，以15℃/min的升温速率升温至700℃，恒温160 min，自然冷却至300℃，在空气流通的情况下，保持30min进行空气氧化处理，即得改性基建垃圾。
10.一种制备权利要求1-9任一项所述快速凝固混凝土的方法，其特征在于，所述改性矿化垃圾由矿化垃圾经炭化、活化改性得到；所述改性基建垃圾由基建垃圾经煅烧炭化、煅烧活化改性得到。
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