RU2679198C1 - Способ переработки бетонного лома - Google Patents

Способ переработки бетонного лома Download PDF

Info

Publication number
RU2679198C1
RU2679198C1 RU2017129217A RU2017129217A RU2679198C1 RU 2679198 C1 RU2679198 C1 RU 2679198C1 RU 2017129217 A RU2017129217 A RU 2017129217A RU 2017129217 A RU2017129217 A RU 2017129217A RU 2679198 C1 RU2679198 C1 RU 2679198C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
concrete scrap
building material
scrap
low
Prior art date
Application number
RU2017129217A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Иванович Овчаренко
Артем Владимирович Викторов
Дмитрий Михайлович Назаров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2017129217A priority Critical patent/RU2679198C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2679198C1 publication Critical patent/RU2679198C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/16Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

Изобретение относится к области строительства и производства строительных материалов и может быть использовано при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог. Способ предусматривает дробление бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм, увлажнение его до нормальной формовочной влажности, добавление 5-40 мас.% низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см/г, перемешивание увлажненного бетонного лома и низкоосновных алюминатов кальция, уплотнение полученной однородной смеси при 10-100 МПа. Технический результат - повышение прочности получаемого прессованного строительного материала, утилизирующего отходы производства бетона. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области строительства и производства строительных материалов и может быть использовано при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.
Известен способ переработки бетонного лома, включающий предварительное разрушение, обеспечивающее допустимые размеры кусков для основного дробления, с частичным удалением железосодержащего компонента в виде арматуры, основное и дополнительное дробление до кусков размером 50,8 мм, 38,1-76,2 мм и менее 38,1 мм (Гусев Б.В. Вторичное использование бетонов / Б.В. Гусев, В.А. Загурский. - М.: Стройиздат, 1988. - С. 61-68).
Недостатком данного способа является пониженная прочность получаемого бетона.
Наиболее близким к предлагаемым изобретениям по техническим признакам и достигаемому результату (прототипом) является способ переработки бетонного лома для получения строительного материала, включающий дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси, уплотнение путем прессования при давлении 60-100 МПа и выдержку до отверждения в течение 28 суток (Овчаренко, Г.И. Контактное твердение бетонного лома / Г.И. Овчаренко, А.В. Викторов, Д.М. Назаров // Ползуновский альманах. - 2016 г. - №1. - С. 165-168).
Основным недостатком описанного способа является низкая прочность получаемого прессованного строительного материала (Таблица 1).
В основе изобретения лежит техническая проблема обеспечения повышения прочности строительного материала, утилизирующего отходы производства бетона, реализуемая предлагаемым способом.
Решение данной технической проблемы достигается тем, что в способе переработки бетонного лома для получения строительного материала, включающем дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание бетонного лома, содержащего гидратированные силикаты кальция, и уплотнение, согласно изобретению бетонный лом дробят до кусков размером 0,01-5,0 мм, после увлажнения добавляют 5-40 мас. % низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г, а уплотнению подвергают однородную полученную смесь при давлении прессования 10-100 МПа.
Повышение прочности строительного материала, утилизирующего отходы производства бетона, реализующего предлагаемый способ, обусловлено добавлением в бетонный лом после увлажнения низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г (Таблица 3). Эффект повышения прочности объясняется увеличением контактно-конденсационных свойств материала как за счет геля C-S-H бетонного лома, так и геля Аl(ОН)3, образовавшегося при гидратации низкоосновных алюминатов кальция, а так же их взаимодействием.
Введение в бетонный лом после увлажнения 5-40 мас. % низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г, является оптимальным, так как введение в бетонный лом после увлажнения менее 5 мас. % низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г не обеспечивает эффекта существенного повышения прочности получаемого прессованного материала (Таблица 3), и введение в бетонный лом после увлажнения более 40 мас. % низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г является экономически нецелесообразным, поскольку значительно увеличивает стоимость готового строительного материала, а введение в бетонный лом после увлажнения низкоосновных алюминатов кальция, измельченных до дисперсности более 3000 см2/г, приводит к повышенным затратам энергии на помол низкоосновных алюминатов кальция, и поэтому также экономически нецелесообразно.
Дробление бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм является оптимальным, так как дробление бетонного лома до кусков размером менее 0,01 мм приведет к повышенному расходу энергии на измельчение и повышенному расходу воды на увлажнение бетонного лома, а дробление бетонного лома до кусков размером более 5,0 мм не позволит изготавливать прессованный строительный материал, соответствующий требованиям стандартов для мелкоштучных строительных материалов.
Уплотнение однородной полученной смеси при 10-100 МПа является оптимальным, так как уплотнение этой смеси при давлении прессования менее 10 МПа не приведет к значительному эффекту повышения прочности прессованного строительного материала, а уплотнение однородной полученной смеси при давлении прессования более 100 МПа приведет к повышенному расходу энергии на уплотнение.
Предложенное изобретение поясняется таблицей 1, в которой приведены показатели прочности прессованного строительного материала, получаемого по способу переработки бетонного лома для получения строительного материала, выбранному в качестве прототипа; таблицей 2, в которой приведены показатели прочности прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа переработки бетонного лома для получения строительного материала с дроблением бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм без добавления низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г; таблицей 3, в которой приведены показатели прочности прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа с добавлением низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г.
Предлагаемый способ переработки бетонного лома для получения строительного материала включает дробление содержащего гидратированные силикаты кальция бетонного лома, до кусков размером 0,01-5,0 мм, увлажнение его до нормальной формовочной влажности, добавление в смесь бетонного лома с водой низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г в количестве 5-40 мас. %, перемешивание увлажненного бетонного лома и низкоосновных алюминатов кальция, уплотнение однородной полученной смеси при 10-100 МПа.
Пример осуществления предлагаемого способа переработки бетонного лома для получения строительного материала (Таблицы 2, 3).
Производят дробление содержащего гидратированные силикаты кальция бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм на установке по переработке бракованных бетонных или железобетонных изделий завода сборного железобетона.
Бетонный лом, содержащий гидратированные силикаты кальция, увлажняют до нормальной формовочной влажности.
Низкоосновные алюминаты кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г в количестве 5-40 мас. % вводят в увлажненный бетонный лом, после чего полученную смесь тщательно перемешивают.
Перемешанную смесь подвергают уплотнению при 10-100 МПа путем проката дорожным катком или трамбованием, или при изготовлении прессованного строительного материала на гиперпрессе.
Показатели прочности прессованного строительного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, представлены в таблице 1.
Результаты экспериментальных исследований прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа с дроблением бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм без добавления низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г, приведены в таблице 2.
Результаты экспериментальных исследований прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа с добавлением низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г, приведены в таблице 3.
В ходе экспериментальных исследований прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа, и исследований на прочность прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, использовались образцы прессованного строительного материала диаметром 50 мм и высотой 50 мм. Данные образцы испытывали на прочность при сжатии сразу после прессования или в течение 28 суток последующего твердения в нормальных условиях (НУ).
Как следует из таблицы 2, прочность прессованного строительного материала, получаемого в процессе осуществления предлагаемого способа с дроблением бетонного лома до кусков размером 0,01-5,0 мм без добавления низкоосновных алюминатов кальция дисперсностью 2000-3000 см2/г, в зависимости от удельного давления прессования сразу после прессования составляет 2,9-10,0 МПа, а после последующего твердения в течение 28 суток - 3,5-19,0 МПа. Таким образом, на практике доказана возможность получения из бетонного лома прессованного строительного материала, прочность которого сопоставима с прочностью материала-прототипа.
Как следует из таблицы 3, добавление в процессе переработки бетонного лома низкоосновных алюминатов кальция в количестве 5-40 мас. % дисперсностью 2000-3000 см2/г повышает прочность прессованного строительного материала сразу после прессования при давлении 10-100 МПа - в 0,8-2,9 раза по сравнению с прочностью материала-прототипа. Далее прочность при последующем твердении в течение 28 суток с добавлением низкоосновных алюминатов кальция в количестве 5-40 мас. % дисперсностью 2000-3000 см2/г возрастает в 1,5-2,5 раза при давлении прессования 10-100 МПа по сравнению с прочностью материала-прототипа.
Таким образом, применение предлагаемого способа переработки бетонного лома для получения строительного материала позволяет повысить прочность получаемого прессованного строительного материала по сравнению с прочностью прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, организовать экономичную масштабную переработку отходов в виде бетонного лома в полезные продукты.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006

Claims (1)

  1. Способ переработки бетонного лома для получения строительного материала, включающий дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание бетонного лома, содержащего гидратированные силикаты кальция, и уплотнение, отличающийся тем, что бетонный лом дробят до кусков размером 0,01-5,0 мм, после увлажнения в него в качестве дисперсной минеральной добавки вводят 5-40 мас. % низкоосновных алюминатов кальция с удельной поверхностью 2000-3000 см2/г, а уплотнение полученной однородной смеси осуществляют при давлении 10-100 МПа.
RU2017129217A 2017-08-15 2017-08-15 Способ переработки бетонного лома RU2679198C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129217A RU2679198C1 (ru) 2017-08-15 2017-08-15 Способ переработки бетонного лома

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129217A RU2679198C1 (ru) 2017-08-15 2017-08-15 Способ переработки бетонного лома

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2679198C1 true RU2679198C1 (ru) 2019-02-06

Family

ID=65273746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129217A RU2679198C1 (ru) 2017-08-15 2017-08-15 Способ переработки бетонного лома

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679198C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156226C1 (ru) * 2000-02-14 2000-09-20 Алимов Лев Алексеевич Вяжущее для приготовления строительной смеси, способ приготовления строительной смеси
RU2425723C1 (ru) * 2009-11-17 2011-08-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Инженерная Экология" Способ утилизации бетонного лома
RU2439019C1 (ru) * 2010-10-22 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Грозненский государственный нефтяной институт имени академика М.Д. Миллионщикова" Бетонная смесь и способ ее приготовления
WO2016102867A1 (fr) * 2014-12-23 2016-06-30 Saint-Gobain Weber Liant a base de compose minéral solide riche en oxyde alcalino-terreux avec activateurs phosphatés

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156226C1 (ru) * 2000-02-14 2000-09-20 Алимов Лев Алексеевич Вяжущее для приготовления строительной смеси, способ приготовления строительной смеси
RU2425723C1 (ru) * 2009-11-17 2011-08-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Инженерная Экология" Способ утилизации бетонного лома
RU2439019C1 (ru) * 2010-10-22 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Грозненский государственный нефтяной институт имени академика М.Д. Миллионщикова" Бетонная смесь и способ ее приготовления
WO2016102867A1 (fr) * 2014-12-23 2016-06-30 Saint-Gobain Weber Liant a base de compose minéral solide riche en oxyde alcalino-terreux avec activateurs phosphatés

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Овчаренко Г.И. и др. Контактное твердение бетонного лома, Ползуновский альманах, номер 1, 2016 год, с. 165-168. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Efficient reuse of the recycled construction waste cementitious materials
Wu et al. Pore size distribution and ITZ performance of mortars prepared with different bio-deposition approaches for the treatment of recycled concrete aggregate
CN105985075B (zh) 一种水泥混凝土废弃物的回收再利用方法
JP4665259B2 (ja) 建設汚泥の有効利用方法
CN103922686A (zh) 一种磷石膏废塑料矿渣墙体材料及制备方法
CN108409215B (zh) 一种延性淤泥地质聚合物及其制备方法
RU2679198C1 (ru) Способ переработки бетонного лома
Martins et al. Influence of a LAS-based modifying admixture on cement-based composites containing steel slag powder
KR20210037682A (ko) 부산물 및/또는 잔류물의 재사용 및 이산화탄소의 흡수를 통한 CaO-MgO 결합제 및 건축 제품을 수득하는 방법
Ahmed et al. Mechanical performance of sustainable concrete including recycled fine and coarse aggregate improved by silica fume
RU2666388C2 (ru) Способ переработки бетонного лома (варианты)
RU2394785C1 (ru) Бетонная смесь для кровельных панелей и способ их изготовления
Qomaruddin et al. Compressive Strength Analysis On Geopolymer Paving By Using Waste Substitution Of Carbide Waste And Fly Ash
Bagewadi et al. Effect of geopolymer on the strength of black cotton soil
CN114425813A (zh) 一种高强密实型磷石膏基骨料成型制备系统及制备方法
RU2569422C1 (ru) Древесно-цементная смесь
RU2653214C1 (ru) Известково-кремнезёмистое вяжущее для изготовления пустотелых прессованных изделий
Uygunoğlu Comparison of properties of prefabricated interlocking pavement blocks cured at different conditions
Zerrouk et al. Performance evaluation of human hair fiber reinforcement on lime or cement stabilized clayey-sand
RU2386532C1 (ru) Способ получения искусственного строительного камня
RU2393129C1 (ru) Тяжелый бетон
RU2704072C1 (ru) Способ прессования с электропрогревом высокопрочного, многокомпонентного бетона
Ko et al. Basic performance evaluation of dry mortar recycled basalt powder sludge
CN112125581B (zh) 一种高掺量磷建筑石膏路面砖及其制备方法
Wakade et al. AN EXPERIMENTAL STUDY OF PARTIAL REPLACEMENT OF CEMENT BY WOOD PULP

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190816