CN112110664A - 基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土 - Google Patents

基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土，其再生混凝土，包括再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、高压静电场活性水和天然砂石，其再生混凝土的制备方法，包括以下步骤，S1，再生混凝土骨料制备，采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木材，成为解体混凝土，再采用鄂式破碎机进行破碎形成破碎混凝土碎块，用传送带送入锤式破碎机中进行二级破碎，再用振动筛分设备筛分得到再生混凝土骨料。本发明溶剂采用活性水，提高各组分之间结合效果，骨料和水泥均通过废弃混凝土制备，粗细骨料替代传统混凝土中石料部分，水泥成分通过破碎成粉混合矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏制备，提高废弃混凝土利用率。

Description

基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土。
背景技术
再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料)，再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生混凝土按集料的组合形式可以有以下几种情况：集料全部为再生集料；粗集料为再生集料、细集料为天然砂；粗集料为天然碎石或卵石、细集料为再生集料；再生集料替代部分粗集料或细集料。
现有的混凝土对废弃混凝土的利用率不高，同时其中的水泥、水等物质均为常见的工业成品，其混合混凝土后产生的再生混凝土制品不能很好的满足一些工业需求，影响其使用范围。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土。
本发明提出的一种基于活化水制备再生混凝土的方法是按照以下步骤进行的：
S1：再生混凝土骨料制备：采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木材，成为解体混凝土，再采用鄂式破碎机进行破碎形成破碎混凝土碎块，用传送带送入锤式破碎机中进行二级破碎，再用振动筛分设备筛分得到再生混凝土骨料；
S2：再生混凝土水泥制备：废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏按照配比配料后，在混料机中混合5min得到不同配比的水泥；
S3：高压静电场活性水制备：将取用的水通过高压静电场活化生产设备进行活性水制备，混合其他的配料成分进行制备混凝土；
S4：再生混凝土制备：通过将S1、S2和S3中的各个组分进行比例混合，同时在混合过程中加入过筛后的天然砂石，通过搅拌机进行5-8min的混合搅拌成流体状。
基于活化水制备的再生混凝土，包括再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、高压静电场活性水和天然砂石，其特征在于，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水的比例为13：3.3:1.6:6.2至13:4.3:1.7:5.3，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水按照比例混合均匀。
作为本发明中进一步方案，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥的原料均为废弃混凝土，且再生混凝土水泥也可为再生混凝土骨料制备中的副产物。
作为本发明中进一步方案，所述再生混凝土骨料包括再生粗骨料和再生细骨料，且再生粗骨料的粒径为5-25mm，再生细骨料的粒径为0.15-4.75mm。
作为本发明中进一步方案，所述再生混凝土水泥包括废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏，且废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏的配比为45：8:35:12至56:10：21：13。
本发明中的有益效果为：
1.本再生混凝土中的溶剂采用活性水，其通过水施加电场能量作用，以达到破坏分子间氢键的效果，从而使水中的大分子团簇裂解为较多的单个分子和较小的分子团簇，提高水的“活性”，并将这种高“活性”的电场活化水用于水泥混凝土的拌和，提高混凝土各组分之间的结合效果；
2.本再生混凝土中骨料和水泥成分均通过废弃混凝土制备，通过废弃混凝土采用鄂破和锤破结合形成粗细骨料，替代传统混凝土中的石料部分，同时水泥成分通过细骨料产生的微粉和破碎成粉混合矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏制备，提高整体的废弃混凝土利用率。
附图说明
图1为本发明提出的基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土的制备流程图；
图2为本发明提出的基于活化水制备再生混凝土的方法及再生混凝土的配比表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于活化水制备再生混凝土的方法，按照以下步骤进行的：
S1：再生混凝土骨料制备：采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木材，成为解体混凝土，再采用鄂式破碎机进行破碎形成破碎混凝土碎块，用传送带送入锤式破碎机中进行二级破碎，再用振动筛分设备筛分得到再生混凝土骨料；
S2：再生混凝土水泥制备：废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏按照配比配料后，在混料机中混合5min得到不同配比的水泥；
S3：高压静电场活性水制备：将取用的水通过高压静电场活化生产设备进行活性水制备，混合其他的配料成分进行制备混凝土；
S4：再生混凝土制备：通过将S1、S2和S3中的各个组分进行比例混合，同时在混合过程中加入过筛后的天然砂石，通过搅拌机进行5-8min的混合搅拌成流体状。
参照图2，一种基于活化水制备再生混凝土，包括再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、高压静电场活性水和天然砂石，其特征在于，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水的比例为13：3.3:1.6:6.2至13:4.3:1.7:5.3，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水按照比例混合均匀，再生混凝土骨料、再生混凝土水泥的原料均为废弃混凝土，且再生混凝土水泥也可为再生混凝土骨料制备中的副产物，再生混凝土骨料包括再生粗骨料和再生细骨料，且再生粗骨料的粒径为5-25mm，再生细骨料的粒径为0.15-4.75mm，再生混凝土水泥包括废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏，且废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏的配比为45：8:35:12至56:10：21：13。
其中再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、高压静电场活性水和天然砂石的比例不同，形成不同型号的混凝土，其中下面四种具有代表性：
C15：再生混凝土水泥330、天然砂石619、再生混凝土骨料1315、高压静电场活性水60；
C20：再生混凝土水泥330、天然砂石618、再生混凝土骨料1315、高压静电场活性水67；
C25：再生混凝土水泥390、天然砂石561、再生混凝土骨料1309、高压静电场活性水170；
C30：再生混凝土水泥430、天然砂石530、再生混凝土骨料1309、高压静电场活性水170；
本发明中，再生混凝土水泥制备中的废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏按照配比配料不同，其性能和添加量不同，其测试时，通过将水泥净浆用塑料袋于20℃密封养护，分别于3d、7d和28d取出小块，用无水乙醇浸泡终止水化，35℃下烘干1h，进行XRD和SEM测定。
得出以下结论：随着钢渣配比增加，废弃混凝土粉配比减少，强度先增加后减小，钢渣配比为8％时，强度达最高值，继续增加钢渣配比，强度反而下降。由于该体系中钢渣含量很低，钢渣主要起碱性激发的作用。由此可见，该体系在水化时存在一个最适合水化产物生成的碱度范围，钢渣配比过低或者过高，导致碱度过低或者过高都不利于浆体中水化产物的生成。
在钢渣和矿渣粉掺量不变的情况下(钢渣配比为8％，矿渣粉配比为32％)，随着脱硫石膏配比由8％增加到14％，强度有所上升，特别是28d强度上升幅度很大，但石膏的掺量不能过高，当超过12％后，后期强度即开始下降，因为石膏掺量太多时，会在水泥水化后期继续形成钙矾石，使初期硬化的浆体产生膨胀应力，削弱强度，发展严重的还会造成安定性不良的后果，因此脱硫石膏的最佳掺量为12％。
试样XRD分析结果，可见水化产物主要是钙矾石和反应剩余的二水石膏和石灰石，随着水化龄期延长，钙矾石衍射峰强度增加而二水石膏衍射峰强度降低，说明随着水化的发展，脱硫石膏不断消耗，在硬化浆体中含量逐渐降低，生成了越来越多的水化产物钙矾石。
故再生混凝土骨料采用粗骨料和细骨料的比例为1.5：1.1，再生混凝土水泥中废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏的比例为48：8:32:12。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于活化水制备再生混凝土，包括再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、高压静电场活性水和天然砂石，其特征在于，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水的比例为13：3.3:1.6:6.2至13:4.3:1.7:5.3，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥、天然砂石和高压静电场活性水按照比例混合均匀。
2.根据权利要求1所述的一种基于活化水制备再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土骨料、再生混凝土水泥的原料均为废弃混凝土，且再生混凝土水泥也可为再生混凝土骨料制备中的副产物。
3.根据权利要求1所述的一种基于活化水制备再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土骨料包括再生粗骨料和再生细骨料，且再生粗骨料的粒径为5-25mm，再生细骨料的粒径为0.15-4.75mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于活化水制备再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土水泥包括废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏，且废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏的配比为45：8:35:12至56:10：21：13。
5.如权利要求1所述的一种基于活化水制备再生混凝土的制备方法，其特征在于，基于活化水制备再生混凝土的方法是按照以下步骤进行的：
S1：再生混凝土骨料制备：采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木材，成为解体混凝土，再采用鄂式破碎机进行破碎形成破碎混凝土碎块，用传送带送入锤式破碎机中进行二级破碎，再用振动筛分设备筛分得到再生混凝土骨料；
S2：再生混凝土水泥制备：废弃混凝土粉、矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏按照配比配料后，在混料机中混合5min得到不同配比的水泥；
S3：高压静电场活性水制备：将取用的水通过高压静电场活化生产设备进行活性水制备，混合其他的配料成分进行制备混凝土；
S4：再生混凝土制备：通过将S1、S2和S3中的各个组分进行比例混合，同时在混合过程中加入过筛后的天然砂石，通过搅拌机进行5-8min的混合搅拌成流体状。
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