CN114890704A - 一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法，包括以下步骤：将建筑固体废弃物进行破碎、筛分，得到均匀的再生骨料颗粒；称取生石灰和细粉掺合料混合均匀，得到表面包裹物料；将的再生骨料颗粒与表面包裹物料混合，再放入成球机，均匀喷洒水成球，得到改性再生骨料颗粒；将改性再生骨料颗粒进行预养护和二氧化碳矿化养护。通过对再生骨料表面包覆生石灰和细粉掺合料以及二氧化碳养护处理，改善再生骨料的孔隙率、吸水率和压碎指标。
Description
技术领域
本发明属于再生骨料技术领域，具体涉及一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法。
背景技术
建筑垃圾是指个人、建设单位或施工单位对各类建筑物、构筑物等进行铺设、建设或拆除过程中残留的弃土、弃料、渣土、淤泥及其他废弃物。进入2l世纪以来我国城市化进程迅猛，随之而来的是每年产生的千万吨甚至上亿吨的建筑垃圾。建筑垃圾问题逐渐演化为一种社会问题，减少、回收及利用建筑垃圾的意义重大。
废弃混凝土通常是建筑垃圾的最大组成部分，经过破碎筛分及一些其他工艺的废弃混凝土可以用来代替混凝土中的天然骨料，由废弃混凝土制备的骨料称为再生混凝土骨料。但是仅仅通过简单破碎和筛分工艺制备的再生混凝土骨料颗粒棱角多、表面粗糙、组分中还含有硬化水泥砂浆，再加上混凝土块在破碎过程中因损伤累积在内部造成大量微裂纹，导致再生混凝土骨料存在孔隙率大、吸水率大、堆积密度小、空隙率大、压碎指标高等问题。
目前可以通过二氧化碳矿化养护对再生混凝土骨料进行增强，例如专利CN104045251A中公开了一种二氧化碳强化再生混凝土骨料的方法，该方法中将废弃混凝土破碎、筛分后得到的再生混凝土细骨料和再生混凝土粗骨料在二氧化碳环境中进行碳化强化，其原理为：
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
C-S-H+CO2→CaCO3+SiO2·nH2O
经二氧化碳强化后的再生混凝土骨料的固相体积增加，孔隙率减小，物理力学性能提高。但是该方法中均为再生粗骨料、再生细骨料上附着的硬化水泥浆体中的氢氧化钙和水化硅酸钙与二氧化碳的矿化反应，其对孔隙率的改善有限，对后期再生骨料混凝土的性能改善不明显。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法，通过对再生骨料表面包覆生石灰和细粉掺合料以及二氧化碳养护处理，改善再生骨料的孔隙率、吸水率和压碎指标。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法，包括以下步骤：(1)将建筑固体废弃物进行破碎、筛分，得到均匀的再生骨料颗粒；
(2)称取生石灰和细粉掺合料混合均匀，得到表面包裹物料；
(3)将步骤(1)中的再生骨料颗粒与步骤(2)中的表面包裹物料混合，再放入成球机，均匀喷洒水成球，得到改性再生骨料颗粒；
(4)将改性再生骨料颗粒进行预养护和二氧化碳矿化养护。
所述步骤(2)中的表面包裹物料组成为：生石灰25-45份，细粉掺合料15-70份。
所述步骤(2)中的细粉掺合料为粉煤灰、渣土中的至少一种。
所述步骤(1)中的再生骨料颗粒为再生粗骨料颗粒或再生细骨料颗粒。
再生骨料颗粒为再生粗骨料颗粒时，步骤(3)中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为70％-85％。
再生骨料颗粒为再生细骨料颗粒时，步骤(3)中表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为10％-25％。
所述步骤(3)中成球时水与表面包裹物料的质量比为0.20-0.30。
所述步骤(4)中二氧化碳矿化养护的条件为：通入二氧化碳的浓度为20-100wt％，气压为0.1-1.5MPa，温度为80-100℃，养护时间为12-24h。
所述预养护的条件为：自然条件下养护3-7d，其中养护温度25±5℃、湿度40±10％RH。
所述步骤(1)中的建筑固体废弃物为建筑施工、改造修缮和拆除产生的废弃混凝土或砖块中的至少一种。
与现有技术相比，本发明提供的二氧化碳养护再生骨料的制备方法具有以下优点：
(1)本发明中利用建筑固体废弃物生成的再生骨料作为内核，使用生石灰、细粉掺合料包覆再生骨料的表面，其中生石灰中含有大量的CaO，在骨料碳化过程中能吸收较多的CO2来提高骨料的强度，细粉掺合料可以提高再生骨料界面的不平整度，对再生骨料界面进行强化，有利于与新水泥砂浆黏结制备再生骨料混凝土；另外生石灰、细粉掺合料包覆再生骨料的表面，会形成类似的壳层结构，再将经包裹后的骨料进行二氧化碳养护，提高再生骨料强度，降低压碎值。而且生石灰和细粉掺合料在包裹过程中活性粉末能够进入到再生骨料的孔隙中，二氧化碳强化时，再生骨料、生石灰和细粉掺合料三者共同吸收二氧化碳发生碳化强化反应，填充再生骨料的孔隙，减少骨料的孔隙率。
(2)本发明使用的主要原料为建筑垃圾、生石灰、细粉掺合料和二氧化碳等，实现了建筑固废的资源化利用，并减少了二氧化碳排放，具有较大经济效应和社会效应。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明中所提供的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，包括以下步骤：(1)将建筑固体废弃物进行破碎、筛分，得到均匀的再生骨料颗粒；
(2)称取生石灰和细粉掺合料混合均匀，得到表面包裹物料；
(3)将步骤(1)中的再生骨料颗粒与步骤(2)中的表面包裹物料混合，再放入成球机，均匀喷洒水成球，得到改性再生骨料颗粒；
(4)将改性再生骨料颗粒进行预养护和二氧化碳矿化养护。
实施例1
本实施例中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为75％，表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为15％。
预养护条件为：养护温度25℃，养护湿度40％RH，养护时间3d。
二氧化碳矿化养护条件为：二氧化碳浓度20wt％，气压0.5Mpa，温度80℃，养护时间12h。
将矿化养护后的改性再生粗骨料、改性再生细骨料用于再生骨料混凝土的制备。
实施例2-3
实施例2-3与实施例1基本相同，区别为二氧化碳矿化养护条件不同，具体如下：
实施例2中二氧化碳矿化养护条件为：二氧化碳浓度100wt％，气压1.0Mpa，温度80℃，养护时间12h。
实施例3中二氧化碳矿化养护条件为：二氧化碳浓度100wt％，气压1.5Mpa，温度80℃，养护时间12h。
实施例4-6
实施例4-6与实施例1基本相同，区别为表面包裹物料与再生骨料颗粒质量比不同，具体如下：
实施例4中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为70％，表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为10％。
实施例5中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为80％，表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为20％。
实施例6中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为85％，表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为25％。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，区别为对比例1中再生粗骨料颗粒与再生细骨料颗粒均未与表面包裹物料进行混合包裹处理。
实施例1-6与对比例1中所制得二氧化碳矿化养护后的改性再生粗骨料与改性再生细骨料及其制得的再生骨料混凝土的性能如下表所示。
由上述实施例和对比例可知，经过表面包覆的再生骨料具有良好性能，所制得的混凝土的性能也较高。
Claims (10)
1.一种二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将建筑固体废弃物进行破碎、筛分，得到均匀的再生骨料颗粒；
(2)称取生石灰和细粉掺合料混合均匀，得到表面包裹物料；
(3)将步骤(1)中的再生骨料颗粒与步骤(2)中的表面包裹物料混合，再放入成球机，均匀喷洒水成球，得到改性再生骨料颗粒；
(4)将改性再生骨料颗粒进行预养护和二氧化碳矿化养护。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的表面包裹物料组成为：生石灰25-45份，细粉掺合料15-70份。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的细粉掺合料为粉煤灰、渣土中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的再生骨料颗粒为再生粗骨料颗粒或再生细骨料颗粒。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：再生骨料颗粒为再生粗骨料颗粒时，步骤(3)中表面包裹物料与再生粗骨料颗粒的质量比为70％-85％。
6.根据权利要求4所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：再生骨料颗粒为再生细骨料颗粒时，步骤(3)中表面包裹物料与再生细骨料颗粒的质量比为10％-25％。
7.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中成球时水与表面包裹物料的质量比为0.20-0.30。
8.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中二氧化碳矿化养护的条件为：通入二氧化碳的浓度为20-100wt％，气压为0.1-1.5MPa，温度为80-100℃，养护时间为12-24h。
9.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述预养护的条件为：自然条件下养护3-7d，其中养护温度25±5℃、湿度40±10％RH。
10.根据权利要求1所述的二氧化碳养护再生骨料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的建筑固体废弃物为建筑施工、改造修缮和拆除产生的废弃混凝土或砖块中的至少一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220812 |
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