CN114195412A - 一种再生微粉水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生微粉水泥及其制备方法。本发明的再生微粉水泥包括以下质量百分比的组分：复配再生微粉：35％～55％；水泥熟料粉：40％～60％；石膏粉：2％～5％；所述复配再生微粉由5种不同粒径区间的再生微粉复配而成，且再生微粉无需进行活化处理。本发明的再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：将复配再生微粉、水泥熟料粉和石膏粉混合均匀，即得再生微粉水泥。本发明将不同粒径区间的再生微粉用于复合水泥，再生微粉的掺量大，制备的再生微粉水泥的性能优异，强度等级≥42.5，28天抗压强度>40MPa，28天抗折强度>6MPa。

Description

一种再生微粉水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种再生微粉水泥及其制备方法。
背景技术
随着城镇化进程的推进，大量老旧建筑需要进行拆除，会产生大量的建筑废弃物。数据显示，每新建1m2的建筑和每拆除1m2的老旧建筑分别会产生0.3吨和1.3吨的建筑废弃物，其中，约50％为废弃混凝土。目前，主要是将废弃混凝土进行破碎、筛分制成再生粗骨料和再生细骨料来实现其资源化利用，而再生粗、细骨料的制备过程会产生约20％～35％的再生微粉，再生微粉并没有得到高效利用，造成了严重的资源浪费。
再生微粉的颗粒细小、需水量大，用于水泥基材料容易导致新拌混凝土或砂浆出现工作性能变差、流动度的损失增大、硬化混凝土或砂浆强度降低等问题，应用受到很大限制。而且，如果直接将再生微粉掺入水泥或仅仅粉磨至一定细度再与水泥熟料、粉煤灰、矿渣等胶凝材料进行复配，会导致复合水泥的性能大幅下降，难以生产强度等级42.5以上的复合水泥，且再生微粉的掺量很低(通常不超过15％)，无法实现再生微粉的大宗量与高效利用。为了提高再生微粉的利用率，目前主要是通过高温煅烧、碳化、化学激发等手段对其进行活化处理，使再生微粉水泥的28d抗压强度达到45.0MPa，但即便进行了活化，再生微粉在复合水泥中的掺量也仍然低于30％，依旧难以实现大掺量利用，而且，再生微粉的活化处理还会增加复合水泥的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生微粉水泥及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种再生微粉水泥，其包括以下质量百分比的组分：
复配再生微粉：35％～55％；
水泥熟料粉：40％～60％；
石膏粉：2％～5％；
所述复配再生微粉由粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉和粒径34μm～75μm的再生微粉复配而成。
优选的，所述粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉和粒径34μm～75μm的再生微粉的用量占再生微粉水泥质量的百分比分别为3％～8％、6％～13％、13％～25％、8％～18％和5％～14％。
优选的，所述粒径<5μm的再生微粉的中位粒径D50为2μm～4μm。
优选的，所述粒径5μm～12μm的再生微粉的中位粒径D50为7μm～10μm。
优选的，所述粒径8μm～19μm的再生微粉的中位粒径D50为12μm～16μm。
优选的，所述粒径17μm～34μm的再生微粉的中位粒径D50为22μm～30μm。
优选的，所述粒径34μm～75μm的再生微粉的中位粒径D50为45μm～61μm。
优选的，所述复配再生微粉通过以下方法制备得到：对废弃混凝土进行多级破碎和筛分，得到再生粗骨料和再生砂粉，再对再生砂粉进行细碎和筛分实现砂、浆分离，再次分选出再生砂与再生粉，再生粉经过进一步多级粉磨与分选，获得<5μm、5μm～12μm、8μm～19μm、17μm～34μm和34μm～75μm五个粒径分布较窄的再生微粉区间，五个区间再生微粉按照质量比例混合均匀即可得到复配再生微粉。
优选的，所述水泥熟料粉为28d强度≥42.5MPa的硅酸盐水泥熟料粉。
优选的，所述水泥熟料粉的比表面积为320m2/kg～430m2/kg。
优选的，所述石膏粉为脱硫石膏粉、磷石膏粉、氟石膏粉中的至少一种。
优选的，所述石膏粉的比表面积为320m2/kg～370m2/kg。
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：将复配再生微粉、水泥熟料粉和石膏粉混合均匀，即得再生微粉水泥。
本发明的有益效果是：本发明将不同粒径区间的再生微粉用于复合水泥，再生微粉的掺量大，制备的再生微粉水泥的性能优异，强度等级≥42.5，28天抗压强度>40MPa，28天抗折强度>6MPa。
具体来说：
1)本发明利用再生微粉中水化产物、未水化胶凝材料、石灰石、石英等组分弹性模量与硬度的差异，通过多级粉磨分离获得五个粒度分布较窄的再生微粉区间，依据各粒径区间再生微粉的再水化效应、晶核效应和微集料效应，合理搭配5种粒径分布较窄的再生微粉与水泥熟料粉，实现了再生微粉梯级、高资源化利用；
2)本发明中的再生微粉无需活化，仅通过粒度分级便实现了未水化胶凝材料、水化产物、石灰石、石英等组分的分离，充分发挥了再生微粉中未水化胶凝材料的本征活性，大幅提高了复合水泥中再生微粉的掺量，同时显著减少了水泥熟料的用量，也极大地降低了再生微粉的资源化利用成本；
3)本发明通过掺加粒径<5μm、5μm～12μm和34μm～75μm这三个粒径区间的再生微粉，拓宽了复合水泥的粒度分布范围，优化了复合水泥的颗粒级配，进而提高了复合水泥浆体初始堆积密度，实现了再生微粉42.5及以上强度等级复合水泥的制备；
4)本发明通过掺加粒径<5μm的再生微粉，可以充分发挥C-S-H凝胶的晶核效应和填充效应，既能促进水泥水化，改善水化产物的分布均匀性，又能填充硬化水泥浆体中的毛细孔，减小孔隙率，进而可以提高硬化水泥浆体的力学性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表1一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000031
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例2：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表2一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000041
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例3：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表3一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000042
Figure BDA0003397657880000051
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例4：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表4一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000052
Figure BDA0003397657880000061
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉、磷石膏粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例5：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表5一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000062
Figure BDA0003397657880000071
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例6：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表6一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000072
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉、粒径34μm～75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
对比例1：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表7一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000081
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
对比例2：
一种再生微粉水泥，其组成如下表所示：
表8一种再生微粉水泥的组成表
Figure BDA0003397657880000082
上述再生微粉水泥的制备方法包括以下步骤：
将粒径<75μm的再生微粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合后搅拌均匀，即得再生微粉水泥。
实施例1～6中不同粒径区间的再生微粉的主要成分如下表所示：
表9不同粒径区间的再生微粉的主要成分表
Figure BDA0003397657880000091
注：
不同粒径区间再生微粉通过以下方法制备得到：对废弃混凝土进行多级破碎和筛分，得到再生粗骨料和再生砂粉，再对再生砂粉进行细碎和筛分实现砂、浆分离，再次分选出再生砂与再生粉，再生粉经过进一步多级粉磨与分选，获得<5μm、5μm～12μm、8μm～19μm、17μm～34μm和34μm～75μm五个粒径分布较窄的再生微粉区间。
再生微粉的粒径分布采用激光粒度分析仪进行测定，其中，固体颗粒的折射率以1.68计，分散介质(无水乙醇)的折射率以1.32计，遮光率为10％～15％。
性能测试：
对实施例1～6和对比例1～2的再生微粉水泥进行性能测试，测试结果如下表所示：
表10实施例1～6和对比例1～2的再生微粉水泥的性能测试结果
Figure BDA0003397657880000092
Figure BDA0003397657880000101
注：
28d抗压强度和28d抗折强度：参照“GB/T 17671-1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)”进行测试。
由表10可知：
1)对比实施例1与对比例1，再生微粉掺量为35％时，与单粒径区间再生微粉制备的复合水泥相比，5种粒径区间的再生微粉复配制备的复合水泥的28d抗压强度和28d抗折强度分别提高了13.7MPa和2.1MPa；
2)对比实施例2与对比例2，复合水泥的28d抗压强度和28d抗折强度相当时，与单粒径区间再生微粉相比，5种粒径区间再生微粉的总掺量增加了近一倍；
综上可知，利用分相原理，再生粉经多级粉磨与分选，选出五个粒径分布较窄的再生微粉区间，再依据各粒径区间再生微粉的再水化效应、晶核效应和微集料效应，合理搭配5种粒径分布较窄的再生微粉和水泥熟料粉，可以制备得到大掺量免活化再生微粉复合水泥。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种再生微粉水泥，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
复配再生微粉：35％～55％；
水泥熟料粉：40％～60％；
石膏粉：2％～5％；
所述复配再生微粉由粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉和粒径34μm～75μm的再生微粉复配而成。
2.根据权利要求1所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述粒径<5μm的再生微粉、粒径5μm～12μm的再生微粉、粒径8μm～19μm的再生微粉、粒径17μm～34μm的再生微粉和粒径34μm～75μm的再生微粉的用量占再生微粉水泥质量的百分比分别为3％～8％、6％～13％、13％～25％、8％～18％和5％～14％。
3.根据权利要求2所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述粒径<5μm的再生微粉的中位粒径D50为2μm～4μm。
4.根据权利要求2所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述粒径5μm～12μm的再生微粉的中位粒径D50为7μm～10μm；所述粒径8μm～19μm的再生微粉的中位粒径D50为12μm～16μm。
5.根据权利要求2所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述粒径17μm～34μm的再生微粉的中位粒径D50为22μm～30μm；所述粒径34μm～75μm的再生微粉的中位粒径D50为45μm～61μm。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述水泥熟料粉为28d强度≥42.5MPa的硅酸盐水泥熟料粉。
7.根据权利要求6所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述水泥熟料粉的比表面积为320m2/kg～430m2/kg。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述石膏粉为脱硫石膏粉、磷石膏粉、氟石膏粉中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的再生微粉水泥，其特征在于：所述石膏粉的比表面积为320m2/kg～370m2/kg。
10.权利要求1～9中任意一项所述的再生微粉水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将复配再生微粉、水泥熟料粉和石膏粉混合均匀，即得再生微粉水泥。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101844882A (zh) * 2010-05-14 2010-09-29 武汉理工大学 一种复合硅酸盐水泥及其制备方法
CN102515584A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 武汉理工大学 再生水泥及其制造方法
JP2012201519A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Taiheiyo Cement Corp セメント組成物
CN106186958A (zh) * 2016-07-21 2016-12-07 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种再生微粉轻骨料高强混凝土及其制备方法
CN106242327A (zh) * 2016-07-21 2016-12-21 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种再生微粉水泥混合材及其制备方法
CN109665729A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 上海大学 再生微粉碱渣无熟料凝胶材料及其制备方法
CN111747666A (zh) * 2020-06-04 2020-10-09 东南大学 一种利用废弃粘土砖粉和矿渣制备的低碳胶凝材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101844882A (zh) * 2010-05-14 2010-09-29 武汉理工大学 一种复合硅酸盐水泥及其制备方法
JP2012201519A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Taiheiyo Cement Corp セメント組成物
CN102515584A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 武汉理工大学 再生水泥及其制造方法
CN106186958A (zh) * 2016-07-21 2016-12-07 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种再生微粉轻骨料高强混凝土及其制备方法
CN106242327A (zh) * 2016-07-21 2016-12-21 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种再生微粉水泥混合材及其制备方法
CN109665729A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 上海大学 再生微粉碱渣无熟料凝胶材料及其制备方法
CN111747666A (zh) * 2020-06-04 2020-10-09 东南大学 一种利用废弃粘土砖粉和矿渣制备的低碳胶凝材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈欣等: "再生粉体对水泥浆体水化特性的影响", 《硅酸盐通报》 *

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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