CN115010443A - 一种再生堆石混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种再生堆石混凝土，所述混凝土由再生堆石和自密实混凝土组成，所述再生堆石的体积占堆石混凝土总体积的50％‑60％；所述再生堆石的制备工艺包括以下步骤：步骤一、预筛分；废弃混凝土进入预筛分系统，筛分出粒径小于600mm的骨料；步骤二、破碎；预筛分后粒径大于600mm的骨料进入破碎系统进行破碎；步骤三、筛分；预筛分和破碎后粒径小于600mm的骨料进入筛分系统，筛分得到粒径为0‑100mm、100‑300mm、300‑600mm、大于600mm的骨料；步骤四、强化；筛分后粒径为100‑300mm、300‑600mm的骨料进入强化系统进行强化，得到再生堆石。本发明每生产一方堆石混凝土，减少约1.5吨天然矿石的使用，能够有效节约天然资源并且对建筑废弃混凝土进行了再利用，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及建筑垃圾资源化利用，特别是涉及一种再生堆石混凝土。
背景技术
建筑废弃混凝土作为建筑垃圾中一种可高附加值高资源化利用的废弃物，目前已有较为成熟的处置工艺将其破碎制得再生骨料。建筑废弃混凝土由于其杂质含量少，因此其破碎所得的再生骨料可应用至混凝土生产当中，建筑废弃混凝土的处置和资源化利用符合当下绿色低碳发展的趋势。
堆石混凝土是一种应用于大体积混凝土施工中的新型技术，在水利水电、围岩护坡和桥梁等工程中得到相关应用。该技术具有操作简单快捷、施工效率高、材料成本低、水化温升小等特点。
当下建筑废弃混凝土处置中，通常采用多级破碎+多级筛分的模式，这种模式下处置能耗较高，与当下低碳绿色发展政策不符。此外，堆石混凝土作为一种新型混凝土施工技术需要开采天然矿山作为堆石，若能以再生堆石替代天然堆石，则能够减少天然矿山的开采。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提一种再生堆石混凝土，本发明能够有效的将建筑垃圾资源化利用与堆石混凝土技术相结合，解决了过往建筑废弃混凝土处置能耗高的问题，能够极大推广建筑废弃混凝土低能耗、绿色化应用。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种再生堆石混凝土，所述混凝土由再生堆石和自密实混凝土组成，所述再生堆石的体积占堆石混凝土总体积的50％-60％；
所述再生堆石的制备工艺包括以下步骤：
步骤一、预筛分；废弃混凝土进入预筛分系统，筛分出粒径小于600mm的骨料；
步骤二、破碎；预筛分后粒径大于600mm的骨料进入破碎系统进行破碎；
步骤三、筛分；预筛分和破碎后粒径小于600mm的骨料进入筛分系统，筛分得到粒径为0-100mm、100-300mm、300-600mm、大于600mm的骨料；
步骤四、强化；筛分后粒径为100-300mm、300-600mm的骨料进入强化系统进行强化，得到再生堆石；所述强化采用化学浆液料对骨料进行浸泡或喷淋裹浆，恒温恒湿环境下静置养护28d；化学浆液为水泥外掺粉煤灰、水泥外掺硅灰、水泥外掺复合矿物掺合料、地质聚合物乳液其中的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述自密实混凝土按照重量份计，包括以下各组分：拌合水150-180份，水泥380-420份，天然砂800-1000份，天然石600-800份，再生粗骨料100-300份，粉煤灰60-120份，粘度改性剂8-15份，膨胀剂20-50份，外加剂5-20份，所述自密实混凝土扩展度为600-800mm，T500为4-5s，V型漏斗下料时间为7-9s。
作为优选的技术方案，所述废弃混凝土为建筑建造完成后被拆除的支撑梁。
作为优选的技术方案，所述步骤一中，预筛分系统包含有输送装置，可以同时起到输送作用。
作为优选的技术方案，所述步骤二中，破碎系统的破碎比为1.5-3。
作为优选的技术方案，所述步骤三中，筛分得到0-100mm、100-300mm、300-600mm、大于600mm的骨料比例为3：7：8：2。
作为优选的技术方案，所述水泥为P.O 42.5水泥，3d抗压强度25.8MPa，28d抗压强度46.7MPa，初凝时间130min，终凝时间250min。
作为优选的技术方案，所述天然砂为河砂，细度模数2.3，含泥量≤1.2％；所述天然石为5-25mm碎石，表观密度2720kg/m3，压碎值指标5％，紧密堆积孔隙率40.2％，吸水率0.46％。
作为优选的技术方案，所述再生粗骨料为5-16mm再生粗骨料，表观密度2650kg/m3，压碎值指标10.8％，紧密堆积孔隙率45.6％，吸水率10.8％。
作为优选的技术方案，所述粉煤灰为Ⅱ级灰，细度18.9％，需水量比102％，安定性1mm，烧失量2.2％，含水量0.2％。
作为优选的技术方案，所述粘度改性剂粘度比146％，常压泌水率0％，扩展度之差15mm；所述膨胀剂为钙矾石系膨胀剂，空气中21d限制膨胀率≥0.000％。
作为优选的技术方案，所述外加剂为高效聚羧酸外加剂，减水率＞25％。
上海市是国内最早专门针对建筑废弃混凝土设置处置点的城市，这是因为上海市土地地质为软土地基和高层建筑多，因此需要在地下修建支撑结构，这些支撑梁在建筑建造完成后就会被拆除，其原生混凝土品质好、利用价值高，加工得到的再生粗骨料可以应用至混凝土生产当中。
如上所述，本发明的，具有以下有益效果：
(1)与传统建筑废弃混凝土处置工艺相比，本发明减少至少一道破碎流程，每小时至少能节约300kW·h电。
(2)本发明自密实混凝土在生产过程中，通过再生粗骨料替代天然粗骨料，每使用一吨再生粗骨料约能降低30元成本。
(3)本发明每生产一方堆石混凝土，减少约1.5吨天然矿石的使用，能够有效节约天然资源并且对建筑废弃混凝土进行了再利用，减少了环境污染。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本发明提供一种再生堆石混凝土，所述混凝土由再生堆石和自密实混凝土组成，所述再生堆石的体积占堆石混凝土总体积的50％-60％；所述自密实混凝土按照重量份计，包括以下各组分：拌合水150-180份，水泥380-420份，天然砂800-1000份，天然石600-800份，再生粗骨料100-300份，粉煤灰60-120份，粘度改性剂8-15份，膨胀剂20-50份，外加剂5-20份，所述自密实混凝土扩展度为600-800mm，T500为4-5s，V型漏斗下料时间为7-9s。
本发明的实施例中，各组分的具体选用如下：
水泥为P.O 42.5水泥，3d抗压强度25.8MPa，28d抗压强度46.7MPa，初凝时间130min，终凝时间250min。
天然砂为河砂，细度模数2.3，含泥量≤1.2％；所述天然石为5-25mm碎石，表观密度2720kg/m3，压碎值指标5％，紧密堆积孔隙率40.2％，吸水率0.46％。
再生粗骨料为5-16mm再生粗骨料，表观密度2650kg/m3，压碎值指标10.8％，紧密堆积孔隙率45.6％，吸水率10.8％。
粉煤灰为Ⅱ级灰，细度18.9％，需水量比102％，安定性1mm，烧失量2.2％，含水量0.2％。
粘度改性剂粘度比146％，常压泌水率0％，扩展度之差15mm；所述膨胀剂为钙矾石系膨胀剂，空气中21d限制膨胀率≥0.000％。
外加剂为高效聚羧酸外加剂，减水率＞25％。
实施例1
本实施例提供一种再生堆石的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预筛分；废弃混凝土进入预筛分系统，筛分出粒径小于600mm的骨料，预筛分系统选用直线给料机，直线给料机装有600mm栅条；
步骤二、破碎；预筛分后粒径大于600mm的骨料进入破碎系统进行破碎，破碎装置选用颚式破碎机，破碎系统的破碎比为1.5-3；
步骤三、筛分；预筛分和破碎后粒径小于600mm的骨料进入筛分系统，筛分得到粒径为0-100mm、100-300mm、300-600mm、大于600mm的骨料；筛分装置选用振动筛；
步骤四、强化；筛分后粒径为100-300mm、300-600mm的骨料进入强化系统进行强化，得到再生堆石；所述强化采用化学浆液料对骨料进行浸泡或喷淋裹浆，恒温恒湿环境下静置养护28d；选用水泥浆液进行包裹强化，水泥浆液配比如下：水胶比0.28，矿粉掺量15％，粉煤灰掺量15％，硅灰掺量5％，外加剂掺量2％。将浆体均匀包裹于再生堆石表面，在温度20℃、湿度95％的环境下养护28d。
通过该方法制备的再生堆石整体性好，表面无节理、裂隙、孔隙。不同粒径再生堆石实测指标如表1所示：
表1
实施例2
本实施实例提供一种再生堆石混凝土，由再生堆石与自密实混凝土组成，300-600mm再生堆石占堆石混凝土总体积的55％。
按照单方混凝土计，自密实混凝土配合比为：水170kg/m3、水泥385kg/m3、粉煤灰92kg/m3、粘度改性剂10kg/m3、膨胀剂40kg/m3、砂836kg/m3、碎石636kg/m3、再生骨料200kg/m3、外加剂5.89kg/m3。
实施例3
本实施实例提供一种再生堆石混凝土，由再生堆石与自密实混凝土组成，100-300mm再生堆石占堆石混凝土总体积的50％。
按照单方混凝土计，自密实混凝土配合比为：水170kg/m3、水泥415kg/m3、粉煤灰62kg/m3、粘度改性剂10kg/m3、膨胀剂40kg/m3、砂836kg/m3、碎石636kg/m3、再生骨料200kg/m3、外加剂5.89kg/m3。
对实施例2、实施例3制备得到的再生堆石混凝土进行测试，测试结果如表2所示。
表堆石混凝土性能
| 编号 | 抗压强度/MPa | 抗渗等级 |
| 实施实例2 | 36.3 | P8 |
| 实施实例3 | 38.6 | P8 |
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述混凝土由再生堆石和自密实混凝土组成，所述再生堆石的体积占堆石混凝土总体积的50％-60％；
所述再生堆石的制备工艺包括以下步骤：
步骤一、预筛分；废弃混凝土进入预筛分系统，筛分出粒径小于600mm的骨料；
步骤二、破碎；预筛分后粒径大于600mm的骨料进入破碎系统进行破碎；
步骤三、筛分；预筛分和破碎后粒径小于600mm的骨料进入筛分系统，筛分得到粒径为0-100mm、100-300mm、300-600mm、大于600mm的骨料；
步骤四、强化；筛分后粒径为100-300mm、300-600mm的骨料进入强化系统进行强化，得到再生堆石；所述强化采用化学浆液料对骨料进行浸泡或喷淋裹浆，恒温恒湿环境下静置养护28d；化学浆液为水泥外掺粉煤灰、水泥外掺硅灰、水泥外掺复合矿物掺合料、地质聚合物乳液其中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述自密实混凝土按照重量份计，包括以下各组分：拌合水150-180份，水泥380-420份，天然砂800-1000份，天然石600-800份，再生粗骨料100-300份，粉煤灰60-120份，粘度改性剂8-15份，膨胀剂20-50份，外加剂5-20份，所述自密实混凝土扩展度为600-800mm，T500为4-5s，V型漏斗下料时间为7-9s。
3.如权利要求1所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述废弃混凝土为建筑建造完成后被拆除的支撑梁。
4.如权利要求1所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述步骤二中，破碎系统的破碎比为1.5-3。
5.如权利要求1所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述步骤三中，筛分得到0-100mm、100-300mm、300-600mm、大于600mm的骨料比例为3：7：8：2。
6.如权利要求2所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述水泥为P.O 42.5水泥，3d抗压强度25.8MPa，28d抗压强度46.7MPa，初凝时间130min，终凝时间250min。
7.如权利要求2所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述天然砂为河砂，细度模数2.3，含泥量≤1.2％；所述天然石为5-25mm碎石，表观密度2720kg/m3，压碎值指标5％，紧密堆积孔隙率40.2％，吸水率0.46％。
8.如权利要求2所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述再生粗骨料为5-16mm再生粗骨料，表观密度2650kg/m3，压碎值指标10.8％，紧密堆积孔隙率45.6％，吸水率10.8％。
9.如权利要求2所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅱ级灰，细度18.9％，需水量比102％，安定性1mm，烧失量2.2％，含水量0.2％。
10.如权利要求2所述的一种再生堆石混凝土，其特征在于，所述粘度改性剂粘度比146％，常压泌水率0％，扩展度之差15mm；所述膨胀剂为钙矾石系膨胀剂，空气中21d限制膨胀率≥0.000％。
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