CN1990410A

CN1990410A - 废弃混凝土活化再生水泥技术

Info

Publication number: CN1990410A
Application number: CNA2005101366247A
Authority: CN
Inventors: 尹小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Changsha Zichen Technology Development Co Ltd
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: CN1990410B

Abstract

一种废弃混凝土活化再生水泥技术，将废弃砼粗碎、分离，于550℃－950℃热处理后，再破碎、过筛分离后，加辅助料一起粉磨至80um筛余＜15％，或加辅助料粉磨、分离，成品细度＜15％，或将废弃砼破碎、分离，再热处理，加辅助料粉磨至80um筛余＜15％，即为再生水泥，分离的集料为再生集料。本发明低能耗大量回收利用废弃砼，再生水泥体积稳定性、耐久性及施工性能好，工艺简单，投资少，节约资源，有利环保和循环经济。

Description

废弃混凝土活化再生水泥技术

技术领域

本发明涉及一种建筑材料再生技术，具体涉及到废弃砼回收利用活化处理制造再生水泥及再生集料技术。

背景技术

水泥是以石灰石、粘土类等原料经“两磨一烧”制造的无机胶凝材料。每生产一吨水泥熟料约需消耗1.1吨石灰石、0.18吨粘土类、0.14吨标煤，同时排放约1吨CO₂等大气污染物。我国是一个人口多、底子薄、资源相对匮乏的发展中国家，基本建设需要大量的水泥，水泥消耗量占世界的40％，2004年全国水泥产量达9336万吨，预计2005年水泥总产量将突破10×10⁸吨。水泥的生产对资源的消耗及环境污染过重，已影响到社会及经济的可持续发展。同时，我国目前每天产生的废弃砼达50万吨以上，几乎全部弃置，仅极少量破碎后用作集料及路基填料。

目前，国内外对废弃砼的处理技术主要集中在破碎后作填料及再生集料(骨料)，国外专利技术如韩国“利福姆系统”公司中有从废弃砼中分离水泥石然后经高温处理制造再生水泥的报道。因国情环境差异，我国水泥市场竞争激烈，事实上各标号水泥生产时均已掺有20～60％掺合材，水泥石矿物及集料有较大差异，国外专利技术适应性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的高能耗、污染严重问题，而提供一种低能耗大量回收利用废弃砼，制造体积稳定性、耐久性及施工性能好、工艺简单、投资少、节约资源、有利环保和循环经济的废弃混凝土活化再生水泥及再生集料技术。

本发明采用的技术方案是：视砼原水泥品种及集料种类和产品用途，将废弃砼粗碎、分离掉钢筋及部分粗集料后，于550℃～950℃热处理后、再经破碎后过筛分离粗集料和部分细集料，加辅助料预粉磨或先预粉磨分离掉大部分细集料再加辅助料一起粉磨至80um筛余＜15％，或加辅助料一起粉磨利用选粉机分离出集料，成品细度＜15％，或将废弃砼破碎分离掉钢筋及大部分集料后、再热处理、加辅助料、粉磨至80um筛余＜15％。即为再生水泥，分离的粗、细集料即骨料作为再生集料。

上述破碎包括冲击式破碎或喷射式破碎或其它方式破碎，粉磨包括球磨机装小球或锻粉磨或其它粉磨方式。再生水泥的重量百分比为：水泥石50～99.6％、辅助料0.4～50％。其中热处理温度850℃以下的可生产42.5MPa级或32.5MPa级水泥或低标号水泥，850℃～950℃热处理的水泥石砼再生水泥为低标号砌筑水泥。

上述再生水泥配比中的水泥石指废弃砼分离掉钢筋及集料热处理后的无机物，其中允许含有部分集料。

上述中的辅助料指石灰包括生石灰、熟石灰、石灰渣、电石渣、硫酸盐及亚硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾、石膏含煅烧石膏、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、明矾含烧明矾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵、氯盐包括氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化铵、氯化镁、氯化锂、氯化铝、氯化亚锡、氯化锰、氯化铁、氯化亚铁、碳酸盐包括碳酸钠、硫酸钾、碳酸氢铵、碳酸铵、无机聚合物包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、氟铝酸盐包括氟铝酸钠、氟铝酸钾、氟铝酸钙、氟铝酸镁、氟硅酸盐包括氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙、氟硅酸镁、氟化物包括氟化钠、氟化钾、氟化硅、氟化铝、铝酸盐包括铝酸钠、铝酸钾、铝酸锂、铝酸镁、铝酸钙、硫铝酸盐包括硫铝酸钙、硫铝酸钾钠、硼酸及硼酸盐、柠檬酸及柠檬盐、酒石酸及酒石酸盐、磷酸及磷酸盐、多聚磷酸及盐、脲素、硝酸盐及亚硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐、多元醇及下脚料、水玻璃包括钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、水泥包括矾土水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥、硅酸盐水泥及熟料、熟石膏粉、磷酸二氢铝、磷酸铝、烧矾土、烧粘土、活性白土、赤泥及烧赤泥、海泡石、蛭石、膨润土、沸石、凹凸棒土粉、硅藻土、浮石、火山灰、氢氧化铝、矿渣及矿渣粉、钢渣及钢渣粉、锰渣及锰渣粉、磷渣及磷渣粉、铅锌渣及铅锌渣粉、粉煤灰及炉渣、石煤渣、矸石渣、垃圾灰渣、三乙醇胺、三异丙醇胺、甲基乙醇胺及残液、丙三醇、丙二醇、木钠、木镁、木钙、萘系减水剂、蜜胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、多元接枝共聚物减水剂、多元羧酸类减水剂、糖钙、助磨剂、早强剂、减水早强剂、缓凝剂、促凝剂、增稠剂、保水剂、纤维包括矿物、植物或合成纤维、乳胶粉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素及其它水溶性树脂、改性淀粉中的一种或几种。

废弃砼经我们近四年的反复试验分析及中试生产：废弃砼经适当分选、活化、添加辅助料一起粉磨可再生32.5MPa级、42.5MPa级水泥及砌筑水泥。每100吨废弃砼可再生25～40吨32.5级或42.5级水泥或40吨以上砌筑水泥，体积稳定性、耐久性及施工性能等均符合相关标准；同时，每100吨废弃砼可再生60～75吨粗、细集料，性能优于或等同于原采用的粗、细集料。

本发明解决了如下的技术问题：①低能耗地大量回收利用废弃砼；②水泥石砼的分离；③水泥石矿物的活化；④体积稳定性和耐久性；⑤再生水泥的可施工性；⑥集料的再生利用；⑦生产工艺相对简单，投资较少，便于推广应用。本发明的技术原理是：对水泥石胶凝矿物活化再生，其活化技术包括三个方面：

①热处理活化：对水泥水化矿物如水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙、氢氧化钙等含水矿物热处理脱水为非稳定状态(无定形态以及亚稳定亚结晶态)生成物。

②机械活化：水泥石中＞10um熟料粒子中未水化矿物一般达30～70％，机械活化可有效获得熟料强度。

③加辅助料化学活化，并调整可施工性。

集料的分离及再生集料：采用粗集料部分预分离及热处理后分段分离集料技术，分选的集料作为再生粗集料和细集料。

本发明的优点和显著效果：

1.利用了废弃混凝土制造水泥，采用了活化再生原理。

2.工艺简单且可调性好，依废弃砼所用原水泥品种及集料(骨料)种类和产品要求可生产32.5级或42.5级水泥或砌筑水泥。分离分级处理的集料作为再生集料。

3.处理能耗低，仅为传统水泥能耗的18～45％。

4.再生水泥的各项物理力学性能及施工性能可与传统水泥相当，可解决长期以来废弃砼弃置问题。

5.再生水泥为基本建设提供了一类新型无机胶凝材料，有利于减轻水泥工业对资源过度消耗及环境污染，有利于建设节约型社会，实施循环经济。

具体实施方式

实施例1：取京珠高速公路废弃砼，原使用水泥为42.5级普通水泥，原砼标号C30，经粗碎分选，710℃热处理后再破碎分选的水泥石加6.5％辅助料，粉磨细度为80um筛余1.9％，再生水泥产出率31.3％。标准稠度需水量22.6％，初凝3:10、终凝4:45，3天抗压21.4MPa、抗折4.7MPa，28天抗压47.6MPa，抗折8.1MPa，安定性合格。分离的再生粗、细集料合乎砼集料使用要求。

实施例2：取废弃砼梁板，原使用水泥42.5级普通水泥，经分选750℃热处理后的水泥石加7.5％辅助料一起粉磨，细度80um筛余3.7％，再生水泥产率35.6％。标准稠度23.2％，初凝2:55、终凝4:03，3天抗压16.9MPa、抗折4.5MPa，28天抗压36.7MPa、抗折7.1MPa，安定性合格。分离再生的集料合乎砼集料要求。

实施例3：取地坪废弃砼，原使用水泥32.5级，粗细骨料为石灰石，经分选900℃热处理后的水泥石，加9.5％辅助料一起粉磨，80um细度筛余2.9％，再生砌筑水泥产率58％。标准稠度29.7％，初凝4:30、终凝5:53，3天抗压8.7MPa，7天抗压18.9MPa，28天抗压29.6MPa，安定性合格。

Claims

1.一种废弃混凝土活化再生水泥技术，其特征在于视砼原水泥品种及集料种类和产品用途，将废弃砼粗碎、分离掉钢筋及部分粗集料后，于550℃～950℃热处理后、再经破碎后过筛分离粗集料和部分细集料，加辅助料预粉磨或先预粉磨分离掉大部分细集料再加辅助料一起粉磨至80um筛余＜15％，或加辅助料一起粉磨利用选粉机分离出集料，成品细度＜15％，或将废弃砼破碎分离掉钢筋及大部分集料后、再热处理、加辅助料、粉磨至80um筛余＜15％。即为再生水泥，分离的粗、细集料即骨料作为再生集料。

2.根据权利要求1所述的废弃混凝土活化再生水泥技术，其特征在于再生水泥的重量百分比为：水泥石50～99.6％、辅助料0.4～50％。其中热处理温度850℃以下的可生产42.5MPa级或32.5MPa级水泥或低标号水泥，850℃～950℃热处理的水泥石砼再生水泥为低标号砌筑水泥，水泥石指废弃砼分离掉钢筋及集料热处理后的无机物，其中允许含有部分集料。

3.根据权利要求1所述的废弃混凝土活化再生水泥技术，其特征在于所述的辅助料指石灰包括生石灰、熟石灰、石灰渣、电石渣，硫酸盐及亚硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾、石膏含煅烧石膏、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、明矾含烧明矾、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸镁、硫酸铵，氯盐包括氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化铵、氯化镁、氯化锂、氯化铝、氯化亚锡、氯化锰、氯化铁、氯化亚铁，碳酸盐包括碳酸钠、硫酸钾、碳酸氢铵、碳酸铵，无机聚合物包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁，氟铝酸盐包括氟铝酸钠、氟铝酸钾、氟铝酸钙、氟铝酸镁，氟硅酸盐包括氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸钙、氟硅酸镁，

氟化物包括氟化钠、氟化钾、氟化硅、氟化铝，铝酸盐包括铝酸钠、铝酸钾、铝酸锂、铝酸镁、铝酸钙，硫铝酸盐包括硫铝酸钙、硫铝酸钾钠，硼酸及硼酸盐、柠檬酸及柠檬盐、酒石酸及酒石酸盐、磷酸及磷酸盐、多聚磷酸及盐、脲素、硝酸盐及亚硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐、多元醇及下脚料、水玻璃包括钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、水泥及熟料、熟石膏粉、磷酸二氢铝、磷酸铝、烧矾土、烧粘土、活性白土、赤泥及烧赤泥、海泡石、蛭石、膨润土、沸石、凹凸棒土粉、硅藻土、浮石、火山灰、氢氧化铝、矿渣及矿渣粉、钢渣及钢渣粉、锰渣及锰渣粉、磷渣及磷渣粉、铅锌渣及铅锌渣粉、粉煤灰及炉渣、石煤渣、矸石渣、垃圾灰渣、三乙醇胺、三异丙醇胺、甲基乙醇胺及残液、丙三醇、丙二醇、木钠、木镁、木钙、萘系减水剂、蜜胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、多元接枝共聚物减水剂、多元羧酸类减水剂、糖钙、助磨剂、早强剂、减水早强剂、缓凝剂、促凝剂、增稠剂、保水剂、纤维包括矿物、植物或合成纤维、乳胶粉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素及其它水溶性树脂、改性淀粉中的一种或几种。