CN114702270A - 一种利用混凝土废水制备混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，包括以下步骤：S1、对混凝土废水进行过滤分离，得到待处理滤液和滤渣；S2、对待处理滤液进行氯离子脱附处理，得到脱附氯离子后的回用滤液；S3、将脱附氯离子后的回用滤液与滤渣重新混合均匀后，得到拌制回用水；S4、将混合水、水泥、粗骨料和细骨料搅拌，搅拌过程中向搅拌轴内通气，以使得搅拌轴上产生向外喷出的气流并冲击搅拌机内的物料；S5、将纳米材料和改性粉煤灰投加到搅拌机中并继续搅拌，之后再向物料中投入减水剂，继续搅拌直至物料混合均匀后，即得混凝土；相比于现有技术，本发明不仅可以改善混凝土的抗渗性能，而且还能提高其耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种利用混凝土废水制备混凝土的方法。
背景技术
混凝土废水的回收利用是对搅拌车内残留的混凝土料进行分离回收和再利用，且将清洗路面、设备等产生的废水回收达到使用标准后，再掺加到混凝土中的一项技术。
在混凝土的制备过程中，掺入混凝土废水主要是由于废水中含有少量未水化的矿物掺和料、水化硅酸钙凝胶、水泥等细度较细的成分，这可以填充混凝土空隙，提高混凝土密实性，从而提高强度。废水中的碱性溶液可以为粉煤灰等矿物掺和料提供碱环境，激发粉煤灰等矿物掺和料的活性，从而提高了掺废水混凝土的早期及后期强度。
混凝土的应用广泛，尤其是在路面施工使用时，车辆日积月累的行驶而过，会对其表面造成磨损，同时，长时间遭受雨淋，也会导致其内部空隙之间出现渗水的现象。因此，我们提出了一种利用混凝土废水制备混凝土的方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法。
一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，包括以下步骤：
S1、对混凝土废水进行过滤分离，得到待处理滤液和滤渣；
S2、对待处理滤液进行氯离子脱附处理，得到脱附氯离子后的回用滤液；
S3、将脱附氯离子后的回用滤液与滤渣重新混合均匀后，得到拌制回用水；
S4、将混合水、水泥、粗骨料和细骨料投入搅拌机内并并启动搅拌机，搅拌过程中向搅拌轴内通气，以使得搅拌轴上产生向外喷出的气流并冲击搅拌机内的物料；
S5、将纳米材料和改性粉煤灰投加到搅拌机中并继续搅拌，之后再向物料中投入减水剂，继续搅拌直至物料混合均匀后，即得混凝土；
其中，步骤S4和S5中混凝土拌制原料包括以下重量份数的组分：
水泥200-230份、混合水140-160份、改性粉煤灰20-30份、粗骨料900-1000份、细骨料750-850份、减水剂6-7份以及纳米材料14-20份。
优选的，所述混凝土废水选用处理废弃混凝土过程中分离出的浆体。
优选的，所述混合水为清水与拌制回用水按质量比3:1组成的混合水。
优选的，所述改性粉煤灰的制备过程为：
步骤一、将适量粉煤灰置于坩埚中，在600℃马弗炉中焙烧2-3小时后，在干燥箱中干燥、冷却；
步骤二、配制0.75mol/L的硬脂酸溶液200mL；
步骤三、将粉煤灰加入到硬脂酸溶液中，在50℃恒温水浴中加热并搅拌2-3小时，抽滤，用去离子水洗涤直至溶液呈中性；
步骤四、将洗涤后的粉煤灰置于100℃的恒温干燥箱中干燥至恒重，即得改性粉煤灰。
优选的，所述减水剂选用聚羧酸高效减水剂。
优选的，所述纳米材料为纳米二氧化硅和纳米碳化硅按质量比1:3组成的混合材料。
优选的，所述S4中搅拌时间为1-2小时，搅拌速度为730-850r/min。
优选的，所述S5中加入纳米材料和改性粉煤灰后持续搅拌1-1.5小时，搅拌速度为700-800r/min，加入减水剂后持续搅拌2-3小时，搅拌速度为800-1000r/min。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，利用硬脂酸对粉煤灰进行改性，并将改性后的粉煤灰作为原料之一来制备混凝土，有效地改善了利用混凝土废水所制成的混凝土的抗渗性能。
2、在本发明中，纳米材料作为原料之一的加入，强化了基体的微细观结构，优化了基体内孔径的分布及孔结构，使其更加密实，从而提高了利用混凝土废水所制成的混凝土的耐磨性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1：
混凝土拌制原料包括以下重量份数的组分：水泥200份、混合水140份、改性粉煤灰20份、粗骨料900份、细骨料750份、减水剂6份以及纳米材料14份。
实施例2：
混凝土拌制原料包括以下重量份数的组分：水泥215份、混合水150份、改性粉煤灰25份、粗骨料950份、细骨料800份、减水剂6.5份以及纳米材料17份。
实施例3：
混凝土拌制原料包括以下重量份数的组分：水泥230份、混合水160份、改性粉煤灰30份、粗骨料1000份、细骨料850份、减水剂7份以及纳米材料20份。
其中，混凝土废水选用处理废弃混凝土过程中分离出的浆体；混合水为清水与拌制回用水按质量比3:1组成的混合水；减水剂选用聚羧酸高效减水剂；纳米材料为纳米二氧化硅和纳米碳化硅按质量比1:3组成的混合材料。
改性粉煤灰的制备过程为：
步骤一、将适量粉煤灰置于坩埚中，在600℃马弗炉中焙烧2小时后，在干燥箱中干燥、冷却；
步骤二、配制0.75mol/L的硬脂酸溶液200mL；
步骤三、将粉煤灰加入到硬脂酸溶液中，在50℃恒温水浴中加热并搅拌2小时，抽滤，用去离子水洗涤直至溶液呈中性；
步骤四、将洗涤后的粉煤灰置于100℃的恒温干燥箱中干燥至恒重，即得改性粉煤灰。
利用上述实施例1-3中的拌制原料进行制备混凝土的方法如下：
S1、对混凝土废水进行过滤分离，得到待处理滤液和滤渣；
S2、对待处理滤液进行氯离子脱附处理，得到脱附氯离子后的回用滤液；
S3、将脱附氯离子后的回用滤液与滤渣重新混合均匀后，得到拌制回用水；
S4、将混合水、水泥、粗骨料和细骨料投入搅拌机内并启动搅拌机，以730r/min的搅拌速度持续搅拌2小时，搅拌过程中向搅拌轴内通气，以使得搅拌轴上产生向外喷出的气流并冲击搅拌机内的物料；
S5、将纳米材料和改性粉煤灰投加到搅拌机中并以800r/min的搅拌速度继续搅拌1.5小时，之后再向物料中投入减水剂，以1000r/min的搅拌速度继续搅拌3小时，直至物料混合均匀后，即得混凝土。
试验一：对混凝土的抗渗性能测定
对比例1：与实施例1的配方相比，将“改性粉煤灰”用未改性的粉煤灰进行替换，其余不变；
对比例2：与实施例2的配方相比，将“改性粉煤灰”用未改性的粉煤灰进行替换，其余不变；
对比例3：与实施例3的配方相比，将“改性粉煤灰”用未改性的粉煤灰进行替换，其余不变；
上述对比例1-3中制备混凝土的方法与实施例1-3中的制备方法相比较而言，除步骤S5中将“改性粉煤灰”用未改性的粉煤灰替换外，其余过程均不变。
参照例1：与实施例1的配方相比，除未添加“改性粉煤灰”外，其余不变；
参照例2：与实施例2的配方相比，除未添加“改性粉煤灰”外，其余不变；
参照例3：与实施例3的配方相比，除未添加“改性粉煤灰”外，其余不变；
上述参照例1-3中制备混凝土的方法与实施例1-3中的制备方法相比较而言，除步骤S5中为添加“改性粉煤灰”外，其余过程均不变。
试验对象：实施例1-3、对比例1-3以及参照例1-3中所得的混凝土；
试验方法：
试验时，水压从0.2MPa开始，每隔8小时增加水压0.1MPa，并随时注意观察混凝土端面情况，至混凝土表面发现有渗水现象时，记下此时的水压力H，即可停止试验，并根据计算出抗渗等级S＝10H-1。
试验结果：
由上表试验结果可知：
各个试验组中，随着水压的增大，当混凝土表面出现渗水现象时，水压力大小由大到小依次为实施例＞对比例＞参照例，因此，实施例中的混凝土的抗渗等级为最高。由此可见，对粉煤灰进行改性，可以显著地提高混凝土的抗渗性能。
试验二、对混凝土的耐磨性能测定
对比例4：与实施例1的配方相比，除不添加“纳米材料”外，其余不变；
对比例5：与实施例2的配方相比，除不添加“纳米材料”外，其余不变；
对比例6：与实施例3的配方相比，除不添加“纳米材料”外，其余不变；
上述对比例4-6中制备混凝土的方法与实施例1-3中的制备方法相比较而言，除步骤S5中不添加“纳米材料”外，其余过程均不变。
试验对象：实施例1-3和对比例4-6以中所得的混凝土；
试验方法：根据JTG E30-2005《水泥混凝土耐磨性试验方法》，对本发明得到的混凝土进行耐磨性能测试，测试结果记录于表中。
试验结果：
由上表试验结果可知，每组试验中，实施例的磨损量较之对比例的磨损量而言，可提升5％左右，由此可见，纳米材料的加入，可以有效地提高混凝土的耐磨性能。
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 (8)
1.一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对混凝土废水进行过滤分离，得到待处理滤液和滤渣；
S2、对待处理滤液进行氯离子脱附处理，得到脱附氯离子后的回用滤液；
S3、将脱附氯离子后的回用滤液与滤渣重新混合均匀后，得到拌制回用水；
S4、将混合水、水泥、粗骨料和细骨料投入搅拌机内并启动搅拌机，搅拌过程中向搅拌轴内通气，以使得搅拌轴上产生向外喷出的气流并冲击搅拌机内的物料；
S5、将纳米材料和改性粉煤灰投加到搅拌机中并继续搅拌，之后再向物料中投入减水剂，继续搅拌直至物料混合均匀后，即得混凝土；
其中，步骤S4和S5中混凝土拌制原料包括以下重量份数的组分：
水泥200-230份、混合水140-160份、改性粉煤灰20-30份、粗骨料900-1000份、细骨料750-850份、减水剂6-7份以及纳米材料14-20份。
2.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述混凝土废水选用处理废弃混凝土过程中分离出的浆体。
3.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述混合水为清水与拌制回用水按质量比3:1组成的混合水。
4.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述改性粉煤灰的制备过程为：
步骤一、将适量粉煤灰置于坩埚中，在600℃马弗炉中焙烧2-3小时后，在干燥箱中干燥、冷却；
步骤二、配制0.75mol/L的硬脂酸溶液200mL；
步骤三、将粉煤灰加入到硬脂酸溶液中，在50℃恒温水浴中加热并搅拌2-3小时，抽滤，用去离子水洗涤直至溶液呈中性；
步骤四、将洗涤后的粉煤灰置于100℃的恒温干燥箱中干燥至恒重，即得改性粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述减水剂选用聚羧酸高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述纳米材料为纳米二氧化硅和纳米碳化硅按质量比1:3组成的混合材料。
7.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述S4中搅拌时间为1-2小时，搅拌速度为730-850r/min。
8.根据权利要求1所述的一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，其特征在于，所述S5中加入纳米材料和改性粉煤灰后持续搅拌1-1.5小时，搅拌速度为700-800r/min，加入减水剂后持续搅拌2-3小时，搅拌速度为800-1000r/min。
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2022
- 2022-04-19 CN CN202210410341.0A patent/CN114702270A/zh active Pending
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