CN114560654A - 一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用及拌和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,属于土木工程材料领域,该砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用包括拌合站,其中拌合站由振动除土喂料机、鄂式破碎机、反击破碎机、除铁器、圆锥破碎机和振动筛设备组成,挑选砖混废料进行预处理,人工筛减掉钢筋、木材送入拌合站中生产砖混再生细骨料,砖混再生细骨料由输送皮带运输至料仓储存,生产加工一种LC10以下标号的轻骨料混凝土。本发明通过对砖混再生骨料的强化调整并配合特定的加外剂制得轻骨料混凝土,提高其功能性,应用面广;建筑固废处理,变废为宝,创造二次价值,具有环保节能功效。
Description
技术领域
本发明属于土木工程材料技术领域,尤其涉及一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用及拌和方法。
背景技术
随着大规模的城镇化建设浪潮有序开展,许多到了服役年限或者服从拆迁设计规划的建筑物进行了改造或拆除施工,从而产生了越来越多的建筑固体废物。众多建筑固废如果都用于填埋处理,将会造成很大的空间资源浪费和人力物力财力资源浪费,不符合可持续发展理念。
随着国家对建筑节能和建筑物功能性要求的提高,高性能轻骨料混凝土的研究和应用也亟待发展。
轻骨料混凝土要求要有较低的表观密度和较大的强度,因此质量较轻,并且其变形性能良好,弹性模量较低。
现大多应用于部分高层建筑外墙板,以及高层建筑非承重墙用的小型空心砌块,而在承重结构中的应用很少。
但是,现有的混凝土存在着难以废物处理,体量大,结构强度低和施工性能较差的问题。
因此,发明一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用及拌和方法显得非常必要。
发明内容
本发明旨在解决砖混类建筑固体废物处理的问题,通过破碎处理再加工的精细化处理过程实现砖混再生细骨料在LC10以下标号轻骨料混凝土中的应用,在充分参考查阅现有的技术资料前提下,提供一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用及拌和方法,并且充分利用经过精细化处理后,对砖混再生细骨料在LC10以下标号轻骨料混凝土进行施工应用;其中本发明提供砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,包括拌合站,其中拌合站由振动除土喂料机、鄂式破碎机、反击破碎机、除铁器、圆锥破碎机和振动筛设备组成,挑选砖混废料进行预处理,人工筛减掉钢筋、木材送入拌合站中生产砖混再生细骨料,砖混再生细骨料由输送皮带运输至料仓储存,生产加工一种LC10以下标号的轻骨料混凝土。
在上述方案基础上,以每立方米体积计量,其中生产加工的一种LC10以下标号的轻骨料混凝土包括以下成分,再生轻细骨料985-1016kg,水泥246-293kg,粉煤灰48-82kg,机制砂448-555kg,水163-198kg,缓凝剂2.78-2.98kg,减水剂 4.6-6.1kg,结构强化防水剂0.5-1kg,硅酸钠4.7-5.4kg,纤维材料1.8-2.1kg,还包括混凝剂。
所述的结构强化防水剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,其中醋酸乙烯含量应控制在5%~22%,分子量为10300-25800。
所述的再生轻细骨料中红砖占比60%左右,密度在900-1100kg/m3,粒径 5-10mm,吸水率8.98%,压碎值11.4%,可替代烧结的黏土陶粒,粉煤灰陶粒产品。
所述的水泥P.C42.5,密度3.1g/cm3,比表面积354m2/kg,初凝时间184min,终凝时间306min,28d抗压强度43.6MPa,28d抗折强度7.43MPa。
所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,外观为浅棕至深棕色微黏液体,减水率≥25%,密度1.09±0.02g/ml,固含量22±2%,水泥净浆流动度(基准水泥) ≥250㎜(W/C=0.29),pH值6~8,氯离子含量≤0.02%,碱含量(Na2O+0.658K2O) ≤0.2%。
所述的纤维材料为无机纤维与有机纤维中的一种或者几种纤维材料,无机纤维材料包括玄武岩纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、玻璃纤维、钢纤维、塑钢纤维,有机纤维材料包括秸秆纤维,木质素纤维,纤维直径8-25μm,长度4-10mm,所述的一种或多种纤维材料协同作用可为轻骨料混凝土增强增韧,拓宽在建筑工程中的应用面。
而且本发明还提供一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用拌和方法,具体包括以下拌和操作步骤:
步骤一:由成品料仓中取砖混的再生轻细骨料985-1016kg,加入配置好的硅酸钠水溶液,搅拌均匀后静置浸泡2h,得到砖混再生细骨料备用料;
步骤二:将246-253kg水泥、48-52kg粉煤灰和1.8-2.1kg纤维材料在拌合站中的拌合罐内充分混合并搅拌均匀,得到胶凝材料备用料;
步骤三:将水、缓凝剂及减水剂混合并搅拌均匀,得到外加剂备用料;
步骤四:将砖混的再生轻细骨料备用料,148-155kg机制砂和外加剂备用料加入拌合站中的拌合罐内的胶凝材料备用料中充分搅拌混合,得到所述轻骨料混凝土。
与现有技术相比,本发明具有如下优点,设计采用一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用制备,高效节能;砖混再生骨料相较于其他建筑固废再生料强度差,且吸水率高,而本发明将砖混再生骨料应用于LC10轻骨料混凝土制备时,通过对砖混再生骨料的强化调整并配合特定的加外剂制得轻骨料混凝土,提高其功能性,应用面广;建筑固废处理,变废为宝,创造二次价值,具有环保节能功效。
附图说明
图1是砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用设备结构示意图。
图2是砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用拌和方法流程图。
图中:
1、振动除土喂料机;2、鄂式破碎机;3、反击破碎机;4、除铁器;5、圆锥破碎机;6、振动筛。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做优选描述:
图中:
如附图1所示
本发明提供砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,包括拌合站,其中拌合站由振动除土喂料机1、鄂式破碎机2、反击破碎机3、除铁器4、圆锥破碎机5和振动筛6设备组成,挑选砖混废料进行预处理,人工筛减掉钢筋、木材送入拌合站中生产砖混再生细骨料,砖混再生细骨料由输送皮带运输至料仓储存,生产加工一种LC10以下标号的轻骨料混凝土。
其中,所述的振动除土喂料机1下部螺栓连接有鄂式破碎机2;在鄂式破碎机2下部螺栓连接有反击破碎机3;并且在反击破碎机3内部左右两侧均螺栓连接有除铁器4,还在反击破碎机3下部通过圆锥破碎机5连接有振动筛6。
优选地,所述反击破碎机3为CI5X1313型反击破碎机,转子规格 1300×1300mm,进料口尺寸1320×1225mm,最大进料粒度800mm(或者≤550),处理能力300-450t/h,电机功率200-250kW,外形尺寸2963×2560×2611mm。
优选地,所述除铁器4为RCYG型管道除铁器,适应带宽1800mm,额定吊高500mm,磁场强度70≥mT,物料厚度≤450mm,励磁功率≤20kW,适应带速≤2.5m/s。
优选地,所述圆锥破碎机5为HJC1380型弹簧圆锥破碎机,最大进料粒度 160mm,排料口22,出料口可调整尺寸16-25mm,功率200-250kW,产量 150-230t/h,重量26.3t。
优选地,所述振动筛6为3YK2460型圆振动筛,筛面层数:1-4,筛面长度: 6000mm,筛孔尺寸:3mm,最大入料粒度:150mm,重量:6.7t。
在上述方案基础上,以每立方米体积计量,其中生产加工的一种LC10以下标号的轻骨料混凝土包括以下成分,再生轻细骨料985-1016kg,水泥246-293kg,粉煤灰48-82kg,机制砂448-555kg,水163-198kg,缓凝剂2.78-2.98kg,减水剂 4.6-6.1kg,结构强化防水剂0.5-1kg,硅酸钠4.7-5.4kg,纤维材料1.8-2.1kg,还包括混凝剂。
所述的粉煤灰为II级,45μm筛余不大于25%。
所述的水为实验室自来水,使用要求符合《混凝土拌合用水标准》(JCJ63-89)。
所述的机制砂的性能应符合《建筑用砂》(GB/T14684)的规定,混合砂中特细砂的含泥量测定应采用《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52) 中的“虹吸管法”特细砂的含泥量按标准的规定,且不得含有泥块。
所述的混凝剂为硼砂、氟硅酸钠无机盐中的一种或几种,其作用为减缓混凝土凝结时间,同时对混凝土强度有增强作用,有助于改善砖混再生骨料强度低带来的问题。
所述的硅酸钠为模数2.6-2.9的工业级硅酸钠粉末,其作用为增强砖混再生骨料强度,降低其吸水率。
而且本发明还提供一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用拌和方法,结合图2所示,具体包括以下拌和操作步骤:
步骤一:由成品料仓中取砖混的再生轻细骨料985-1016kg,加入配置好的硅酸钠水溶液,搅拌均匀后静置浸泡2h,得到砖混再生细骨料备用料;
步骤二:将246-253kg水泥、48-52kg粉煤灰和1.8-2.1kg纤维材料在拌合站中的拌合罐内充分混合并搅拌均匀,得到胶凝材料备用料;
步骤三:将水、缓凝剂及减水剂混合并搅拌均匀,得到外加剂备用料;
步骤四:将砖混的再生轻细骨料备用料,148-155kg机制砂和外加剂备用料加入拌合站中的拌合罐内的胶凝材料备用料中充分搅拌混合,得到所述轻骨料混凝土。
优选地,在步骤一中,所述的硅酸钠水溶液由工业级硅酸钠粉末与45℃左右的温水按照3:4的比例混合配置而成;将硅酸钠水溶液与砖混再生骨料相混合,使得砖混再生骨料缝隙吸收一部分硅酸钠水溶液防止其对后续外加剂的大量吸收,更重要的是硅酸钠水溶液的加入,强化了砖混再生骨料的结构,活化了骨料表面的分子结构,便于与后期其他组分相混合。
优选地,在步骤二中,所述的纤维材料为一种或多种的有机纤维或无机纤维材料的混合体,部分纤维材料混合在混凝土中可以发挥协同作用,进一步对轻骨料混凝土起到增强增韧效果,使得最终成品轻骨料混凝土功能性增强,不仅轻质,而且高强。
优选地,在步骤三中,所述缓凝剂及减水剂不仅有助于水泥的缓凝,还有助于水泥浆均匀包裹在骨料的周围;另外,缓凝剂与水分子间的之间的相互作用,利于水泥颗粒、骨料颗粒及其之间的结合,提高混凝土拌合物和易性,防止出现泌水和离析现象。
具体实施例1:
LC5:水泥260kg、粉煤灰60kg、机制砂500kg、再生细骨料1000kg,水 190kg,缓凝剂2.8kg,减水剂5.3kg,硅酸钠4.8kg,纤维材料1.8kg(一立方容重可做1500kg-1900kg)。
具体实施例2:
LC7.5:水泥270kg、粉煤灰60kg、机制砂460kg、再生细骨料990kg,水 195kg,缓凝剂2.8kg,减水剂5.5kg,硅酸钠4.9kg,纤维材料1.9kg(一立方容重可做1500kg-1900kg)。
本发明的实施例3:
LC10:水泥290kg、粉煤灰80kg、机制砂550kg、再生细骨料900kg,水 195kg,缓凝剂2.9kg,减水剂6.1kg,硅酸钠5.4kg,纤维材料2.1kg(一立方容重可做1500kg-1900kg)。
立方体抗压强度试验
参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》[52]GB/T50081-2002中抗压强度试验要求,采用由长春试验机研宄所有限公司生产型号为CSS-YAW3000的电液伺服压力试验机,来进行本次试验的抗压强度试验。
立方体劈裂抗拉强度
参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》[52]GB/T50081-2002中抗压强度试验要求,采用由长春试验机研宄所有限公司生产型号为CSS-YAW3000的电液伺服压力试验机,来进来进行本次试验的抗压强度试验。
试验结果如下:
表1.抗压强度
本发明创新性地解决了建筑固废中砖混废料再利用难的问题,在减少了废物污染,节约土地资源,保护环境的同时进行二次开发变废为宝,创造更多的效益。
利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,该种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用包括拌合站,其中拌合站由振动除土喂料机、鄂式破碎机、反击破碎机、除铁器、圆锥破碎机和振动筛设备组成,挑选砖混废料进行预处理,人工筛减掉钢筋、木材送入拌合站中生产砖混再生细骨料,砖混再生细骨料由输送皮带运输至料仓储存,生产加工一种LC10以下标号的轻骨料混凝土。
2.如权利要求1所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的一种LC10以下标号的轻骨料混凝土包括以下成分,再生轻细骨料985-1016kg,水泥246-293kg,粉煤灰48-82kg,机制砂448-555kg,水163-198kg,缓凝剂2.78-2.98kg,减水剂4.6-6.1kg,结构强化防水剂0.5-1kg,硅酸钠4.7-5.4kg,纤维材料1.8-2.1kg,还包括混凝剂。
3.如权利要求2所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的结构强化防水剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物,其中醋酸乙烯含量应控制在5%~22%,分子量为10300-25800。
4.如权利要求2所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的再生轻细骨料中红砖占比60%左右,密度在900-1100kg/m3,粒径5-10mm,吸水率8.98%,压碎值11.4%,可替代烧结的黏土陶粒,粉煤灰陶粒产品。
5.如权利要求2所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的水泥P.C42.5,密度3.1g/cm3,比表面积354m2/kg,初凝时间184min,终凝时间306min,28d抗压强度43.6MPa,28d抗折强度7.43MPa。
6.如权利要求2所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,外观为浅棕至深棕色微黏液体,减水率≥25%,密度1.09±0.02g/ml,固含量22±2%,水泥净浆流动度(基准水泥)≥250㎜(W/C=0.29),pH值6~8,氯离子含量≤0.02%,碱含量(Na2O+0.658K2O)≤0.2%。
7.如权利要求2所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,所述的纤维材料为无机纤维与有机纤维中的一种或者几种纤维材料,无机纤维材料包括玄武岩纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、玻璃纤维、钢纤维、塑钢纤维,有机纤维材料包括秸秆纤维,木质素纤维,纤维直径8-25μm,长度4-10mm,所述的一种或多种纤维材料协同作用可为轻骨料混凝土增强增韧,拓宽在建筑工程中的应用面。
8.如权利要求1所述的砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用,其特征在于,还包括一种砖混再生细骨料在轻骨料混凝土中的应用拌和方法,其中具体包括以下拌和操作步骤:
步骤一:由成品料仓中取砖混的再生轻细骨料985-1016kg,加入配置好的硅酸钠水溶液,搅拌均匀后静置浸泡2h,得到砖混再生细骨料备用料;
步骤二:将246-253kg水泥、48-52kg粉煤灰和1.8-2.1kg纤维材料在拌合站中的拌合罐内充分混合并搅拌均匀,得到胶凝材料备用料;
步骤三:将水、缓凝剂及减水剂混合并搅拌均匀,得到外加剂备用料;
步骤四:将砖混的再生轻细骨料备用料,148-155kg机制砂和外加剂备用料加入拌合站中的拌合罐内的胶凝材料备用料中充分搅拌混合,得到所述轻骨料混凝土。
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