CN117843268A - 一种改性再生微粉及其制备方法 - Google Patents
一种改性再生微粉及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117843268A CN117843268A CN202311805654.7A CN202311805654A CN117843268A CN 117843268 A CN117843268 A CN 117843268A CN 202311805654 A CN202311805654 A CN 202311805654A CN 117843268 A CN117843268 A CN 117843268A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particles
- micro powder
- cement mortar
- calcium silicate
- regenerated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims abstract description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims abstract description 20
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 18
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 20
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种改性再生微粉及其制备方法。该包括如下原料：再生水泥砂浆颗粒、纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂，其中，纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％；激发剂掺量以碱当量计算，比例为再生微粉颗粒质量的3％～8％。通过将纳米硅酸钙、碳纳米管与再生微粉经物理粉磨和化学激发活化后可以得到的混凝土再生掺合料。本发明利用废弃混凝土资源，解决粉煤灰、矿粉等掺合料严重缺乏的问题，减少水泥用量，有利于实现建筑材料低碳化制备，经济和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，特别涉及一种改性再生微粉及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化进程不断加速，新城区建设、旧城区改造以及各类地质地震灾害的频繁发生，混凝土的需求量越来越大同时产生的废弃混凝土也越来越多，作为建筑垃圾中最大宗的建筑材料——废弃混凝土的产生给环境保护带来了极大压力。同时大量工程的建设导致部分地区存在着常用掺合料的短缺问题。利用废弃混凝土研制再生微粉作为新型混凝土掺合料不仅能解决建筑垃圾的处理问题，有利于环境保护，同时能够变废为宝，有效利用建筑垃圾解决矿物掺合料稀缺的问题。当前废弃物微粉的制备大多未考虑除杂、或者未考虑废弃物种类的选择、再或者未考虑将废弃骨料和水泥石进行分离，所制备的再生微粉活化性能不高，而制备微粉消耗能量过高，导致废弃物资源利用率较低，难以推广和进行产业化发展。
因此，如何提供一种改性再生微粉及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种改性再生微粉及制备方法，通过将纳米硅酸钙、碳纳米管与再生微粉经物理粉磨和化学激发活化后可以得到的混凝土再生掺合料。本发明利用废弃混凝土资源，解决粉煤灰、矿粉等掺合料严重缺乏的问题，减少水泥用量，有利于实现建筑材料低碳化制备，经济和社会效益显著。
为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
一种改性再生微粉，包括如下原料：再生水泥砂浆颗粒、纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂，其中，纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％；激发剂掺量以碱当量计算，比例为再生微粉颗粒质量的3％～8％。
进一步地，所述再生水泥砂浆颗粒由废弃混凝土依次进行除杂、破碎、去除废弃粗骨料再筛分得到。
进一步地，所述激发剂选用Na2O或者水玻璃中的一种。
本发明还提供了改性再生微粉的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将废弃混凝土除杂，将废弃混凝土中夹杂的铁屑、纸屑、木片、塑料颗粒、树枝杂质去除，制得除杂后的废弃混凝土；
步骤S2：采用颚式破碎机将所述除杂后的废弃混凝土破碎成颗粒，再去除废弃粗骨料，分选出再生水泥砂浆颗粒；
步骤S3：再生水泥砂浆颗粒与纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂共同粉磨45～120分钟，过80μm筛得到再生微粉颗粒。
进一步地，所述激发剂选用Na2O或者水玻璃中的一种，其掺量以碱当量计算，比例范围为再生混凝土微粉颗粒质量的3％～8％。
与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：
本发明提供的改性再生微粉及其制备方法，在制备再生微粉过程中，在破碎废弃混凝土时有针对性的进行分选去除粗骨料，保留水泥石。这种制备工艺不仅可以降低粗骨料粉磨的耗能，同时更集中发挥的水泥石中未水化水泥颗粒的水化效果，同时掺入纳米硅酸钙、碳纳米管，加速了水泥水化进程，更有利于微粉活性的提高。本发明充分利用废弃混凝土资源，解决粉煤灰、矿粉等掺合料严重缺乏的问题，拓展了混凝土掺合料的选材范围，不仅减少水泥用量，有利于节能环保，经济和社会效益显著。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明提出的改性再生微粉及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
本发明提供一种改性再生微粉，包括如下原料：再生水泥砂浆颗粒、纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂，其中，纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％；激发剂掺量以碱当量计算，比例为再生微粉颗粒质量的3％～8％。
特别地，再生水泥砂浆颗粒由废弃混凝土依次进行除杂、破碎、去除废弃粗骨料再筛分得到。
特别地，激发剂选用Na2O或者水玻璃中的一种，其掺量以碱当量计算，比例范围为再生混凝土微粉颗粒质量的3％～8％。
本实施例还提供了改性再生微粉的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将废弃混凝土除杂，将废弃混凝土中夹杂的铁屑、纸屑、木片、塑料颗粒、树枝杂质去除，制得除杂后的废弃混凝土；
步骤S2：采用颚式破碎机将所述除杂后的废弃混凝土破碎成颗粒，再去除废弃粗骨料，分选出再生水泥砂浆颗粒；
步骤S3：再生水泥砂浆颗粒与纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂共同粉磨45～120分钟，过80μm筛得到再生微粉颗粒。
实施例1：
纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：2％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：2％。激发剂选用Na2O或者水玻璃，其掺量以碱当量计算，比例范围为再生混凝土微粉质量5％。将除杂分选获得的水泥砂浆颗粒与纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂共同分别粉磨45分钟、90分钟和120分钟，过80μm筛分别得到WF45-1、WF90-1、WF120-1再生微粉颗粒。表1为三种再生微粉比表面积；表2为再生微粉胶砂强度及活性指数。
表1：再生微粉比表面积
表2：再生微粉胶砂强度及活性指数
从上面表1和表2可知，本实施例制备的再生微粉比表面积随着研磨时间的增长而增大。研磨制得的三种再生微粉比表面积均超过300m2/kg(如表1所示)，即达到《GB175-2007通用硅酸盐水泥》对水泥的要求。三种微粉由于研磨程度不同，粒径分布不同。掺入微粉的胶砂强度因微粉研磨时间的不同而不同，大致呈现WF120-1<WF45-1<WF90-1的规律，且强度均低于不掺微粉的纯水泥组C0的胶砂强度(如表2所示)。各个龄期抗压强度比基本大于70％，说明微粉具备很高的活性，达到常规掺合料的活性要求。纳米硅酸钙加速了水泥水化进程，有利于水泥基材料抗压强度提高，碳纳米管在水泥基材料中起到桥接作用，提高其抗折强度，通过纳米改性综合提高了微粉掺合料活性。
实施例2：
纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：5％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：5％。激发剂选用Na2O或者水玻璃，其掺量以碱当量计算，比例范围为再生混凝土微粉质量7％。将除杂分选获得的水泥砂浆颗粒与纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂共同分别粉磨45分钟、90分钟和120分钟，过80μm筛分别得到WF45-2、WF90-2、WF120-2再生微粉颗粒。表3为实施例2中三种再生微粉比表面积，表4中为对应的再生微粉胶砂强度及活性指数。
表3：再生微粉比表面积
表4：再生微粉胶砂强度及活性指数
可见，本实施例制备的再生微粉比表面积随着研磨时间的增长而增大。研磨制得的三种再生微粉比表面积均超过300m2/kg(如表3所示)，达到
《GB175-2007通用硅酸盐水泥》对水泥的要求，且各组微粉均大于实施例1中相同粉磨时间微粉的比表面积。三种微粉由于研磨程度不同，粒径分布不同。掺入微粉的胶砂强度因微粉研磨时间的不同而不同，大致呈现WF120-2<WF45-2<WF90-2规律，且强度均低于不掺微粉的纯水泥组C0的胶砂强度(如表4所示)而高于实施例1中掺入相同粉磨时间微粉试样的胶砂强度。各个龄期抗压强度比基本大于70％，说明微粉具备很高的活性，达到常规掺合料的活性要求。纳米硅酸钙加速了水泥水化进程，有利于水泥基材料抗压强度提高，碳纳米管在水泥基材料中起到桥接作用，提高其抗折强度，通过纳米改性综合提高了微粉掺合料活性。
上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受以上实施例的限制。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种改性再生微粉，其特征在于，包括如下原料：再生水泥砂浆颗粒、纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂，其中，纳米硅酸钙与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％，碳纳米管与水泥砂浆颗粒质量比例：2％～5％；激发剂掺量以碱当量计算，比例为再生微粉颗粒质量的3％～8％。
2.根据权利要求1所述的改性再生微粉，其特征在于，所述再生水泥砂浆颗粒由废弃混凝土依次进行除杂、破碎、去除废弃粗骨料再筛分得到。
3.根据权利要求1所述的改性再生微粉，其特征在于，所述激发剂选用Na2O或者水玻璃中的一种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的改性再生微粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将废弃混凝土除杂，将废弃混凝土中夹杂的铁屑、纸屑、木片、塑料颗粒、树枝杂质去除，制得除杂后的废弃混凝土；
步骤S2：采用颚式破碎机将所述除杂后的废弃混凝土破碎成颗粒，再去除废弃粗骨料，分选出再生水泥砂浆颗粒；
步骤S3：再生水泥砂浆颗粒与纳米硅酸钙、碳纳米管、激发剂共同粉磨45～120分钟，过80μm筛得到再生微粉颗粒。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述激发剂选用Na2O或者水玻璃中的一种，其掺量以碱当量计算，比例范围为再生混凝土微粉颗粒质量的3％～8％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311805654.7A CN117843268A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种改性再生微粉及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311805654.7A CN117843268A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种改性再生微粉及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117843268A true CN117843268A (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=90528157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311805654.7A Pending CN117843268A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种改性再生微粉及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117843268A (zh) |
-
2023
- 2023-12-26 CN CN202311805654.7A patent/CN117843268A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108117362B (zh) | 一种建筑垃圾路面基层材料及其制备方法 | |
| CN107226643B (zh) | 一种全组分利用建筑垃圾制备的再生透水混凝土材料及其制备方法 | |
| CN105753411B (zh) | 以废混凝土为原料湿磨工艺制备再生混凝土的方法 | |
| CN111205003B (zh) | 一种再生胶凝材料的制备方法 | |
| CN112608043B (zh) | 一种高强度镍渣基固废胶凝材料及制备方法 | |
| CN109053080A (zh) | 一种环境友好型高延性水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN111393057B (zh) | 一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土 | |
| CN103588404A (zh) | 一种再生骨料处理方法及应用其制备高性能混凝土 | |
| CN102745929A (zh) | 一种再生矿物掺合料及其应用 | |
| CN107892497A (zh) | 一种再生混凝土微粉制备方法 | |
| CN112479649A (zh) | 一种花岗岩废渣粉协同硅灰的改性再生骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN113149536A (zh) | 一种再生微粉混凝土及其制备方法 | |
| CN1186134C (zh) | 一种无机固体废弃物的处理方法及应用 | |
| CN108689659A (zh) | 一种水泥稳定建筑垃圾再生混合料及其制备方法 | |
| CN111704407A (zh) | 一种掺废旧玻璃的混凝土 | |
| CN115028383A (zh) | 一种基于梯度利用理念的煤基矸石资源化利用方法 | |
| CN111285648A (zh) | 一种高耐久低粘度高强机制砂混凝土、制备方法及应用 | |
| CN112573868B (zh) | 一种花岗岩微粉地聚物复合基及其制备方法和应用 | |
| CN114230281A (zh) | 一种能够降低孔隙率的再生混凝土以及制备方法 | |
| CN111943545B (zh) | 一种人工砂及其制备方法 | |
| CN112062518A (zh) | 一种海卵石海砂海水再生微粉混凝土的制备方法 | |
| CN117843268A (zh) | 一种改性再生微粉及其制备方法 | |
| CN112500059A (zh) | 再生混凝土及其制备方法 | |
| CN112408910A (zh) | 一种环保再生混凝土及其制备方法 | |
| CN115849781B (zh) | 一种基于多固废的地聚合物胶凝材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |