WO2015021700A1 - 废弃混凝土作为水泥掺合材的方法以及由此得到的水泥 - Google Patents

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WO2015021700A1
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clinker
cement
average
waste concrete
mpa
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尹无忌
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Yin Wuji
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/246—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from waste building materials, e.g. waste asbestos-cement products, demolition waste
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Definitions

  • the present invention relates to the field of cement production, and in particular to a method of using waste concrete as an active composite material in cement production and cement obtained thereby. Background technique
  • cement as one of the largest building materials, in order to reduce its production cost or improve certain properties, usually a certain amount of ⁇ , that is, cement is usually ⁇ ffl clinker, ⁇ , gypsum clinker batching system ingredients After grinding the mixture.
  • Commonly used reactive blends are water-quenched slag, followed by phosphorus slag, steel slag, cinder, fly ash and other metallurgical waste. Depending on the type of cement and the strength grade, the blend usually accounts for 5-50%. In order to reduce production costs, the amount of admixture used by some cement manufacturers is as high as 60-80%.
  • the basic composition of concrete materials is hydrated cement stone (ie, product after cement hydration) and aggregate (also known as aggregate, fine aggregate and coarse aggregate).
  • the aggregate is usually silica sand or gravel, a small amount is expanded pearlite ceramsite, and the crushed stone is mostly broken carbonate rock or limestone.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method which can be used in a large amount of waste concrete as an active admixture in cement production, which is simple and easy to operate, has no investment pressure, is economical, and is widely accepted.
  • the invention provides a method for preparing cement mixed clinker by using waste concrete as a blending material, which comprises: - i) crushing waste concrete into a granular material having a particle diameter of 40 mm;
  • step i) adding the granulated material obtained in step i) to the cement production equipment and mixing with the clinker in the production equipment, and the waste heat of the clinker is used to activate the granulated material, and is activated by the waste heat of clinker.
  • the waste concrete is mixed in the clinker directly as a kneaded material to obtain the cement mixed clinker.
  • the cement production apparatus includes a rotary kiln and a grate cooler connected to the rotary kiln, the rotary kiln is provided with a kiln cooling belt, and the rotary kiln includes a kiln head And the clinker dropping port; adding the granulated material obtained in the step D to at least one of the kiln cooling zone of the rotary kiln, the clinker dropping port and the crucible cooling, so that the residual heat of the clinker prepared in the rotary kiln is directly used
  • the granular waste concrete is heat-activated, and the waste concrete activated by the clinker waste heat treatment is mixed as a blending material in the clinker in the clinker, and the cement mixed clinker is produced.
  • the granulated material is added in an amount of from 1 to 30% by weight based on the weight of the clinker fired in the rotary kiln.
  • the granulated material is added in an amount of from 5 to 20% by weight based on the weight of the raw clinker fired in the rotary kiln.
  • the waste concrete is crushed to a granule having a particle size of 3 ⁇ 4 ⁇ 20 mm, preferably a granule having a particle size of 15 mm, more preferably a granule having a particle diameter of 12 mm.
  • the waste concrete is at least one selected from the group consisting of road and bridge, industrial and civil construction waste concrete, waste brick, waste mortar, and waste aerated concrete.
  • a general crushing or crushing and screening device is used; the addition of the waste concrete is carried out by using general equipment and a conventional method.
  • the invention also provides a cement comprising the cement clinker prepared by the above method.
  • the cement has a standard consistency of 32.5 cement of 22.5-25.5%, an average initial setting time of 109-154 ⁇ , and an average final setting time of 151-203 min.
  • the cement has a 3-day average compressive strength of 15.6-29.8 MPa, a 3-day average flexural strength of 1.7-3.2 MPa, a 28-day average compressive strength of 35.3-58.1 MPa, and 28 days.
  • the average flexural strength is
  • the piercing of concrete is cement and sand (aggregate). It is formed by adding water and hydration.
  • the basic material composition of waste concrete is the characteristics of cement stone and aggregate. It uses cement mineral calcium silicate, calcium aluminate, iron aluminum. Calcium acid, calcium sulphoaluminate, calcium oxide, etc., hydrated to form hydrated gelling minerals to form cement stone, and cementitious mineral hydrated calcium silicate, hydrated calcium aluminate, hydrated calcium ferrite, hydrated sulphoaluminate
  • the water-bearing minerals such as calcium and calcium hydroxide can be dehydrated to an unsteady state (indeterminate form and metastable sub-crystalline state) after heat treatment, and have hydration activity characteristics.
  • the high-temperature clinker is used to cool the residual heat to directly heat-activate the cement stone;
  • aggregate heat treatment in waste concrete can increase the activity.
  • heat treatment of inert aggregates such as silica sand, vermiculite and granite commonly used in aggregates can produce cracks in turtles and exhibit certain activities.
  • the heat treatment can partially or completely decompose the highly active calcium oxide, and even the heat treatment of the clay entrained in the waste concrete pellet can also decompose the active silica, the trialumina, etc., and directly heat treat the waste concrete with the high temperature clinker waste heat to achieve recovery.
  • the admixture can be mixed with the clinker after a certain ratio of feed and then mixed into the warehouse, without affecting the quality stability of the cement.
  • the waste concrete is cooled in the kiln head high temperature clinker to the high temperature zone of the grate cooler. The section is added to the high temperature clinker.
  • the waste concrete in the high temperature clinker is added to the waste concrete.
  • the high activity of CaO produced by the decomposition of calcium carbonate can effectively increase the initial alkalinity of the cement and improve the workability of the cement.
  • the undecomposed part of the calcium carbonate particles or the crystalline silicon particles do not affect the clinker strength in a suitable amount.
  • the hydrated minerals in the cement stone in the waste concrete constituent material are dehydrated to form a hydraulically active regenerated cement mineral, which is equivalent to increasing the total output of clinker minerals and reducing the energy consumption of the total clinker;
  • the invention develops waste concrete into a high-quality admixture in a very economical manner, which can be solved to some extent.
  • the shortage and cost of the blending materials are conducive to inhibiting the intensive use of inferior blending materials in cement grinding, especially raw shale, raw vermiculite, clay minerals, etc., reducing the occurrence of some inferior cement and reducing the occurrence of bean curd engineering.
  • the waste concrete discarded in the ravine is crushed into waste concrete having a particle size of 3 ⁇ 4 ⁇ 10 mm by using an aluminum phosphate-lined alumina ceramic guide trough for nickel-chromium steel, and is sent to the kiln cooling zone from the kiln head, and the waste concrete is fed.
  • the amount is 8'1 ⁇ 2 of the weight of the original clinker, and the cement mixed clinker containing the waste concrete admixture is prepared: standard consistency
  • the amount of cement of 32.5 grade is 45%, the standard consistency of cement is 24.3-25.5%, the average initial condensation is i85min, the average final condensation is 243min, 3 days.
  • the average compressive strength is i5.6MPa, the average flexural strength is L7MPa, the 28-day average compressive strength is 35.3MPa, and the average flexural strength is 3.6MPa.
  • the cement has poor construction performance (no pulp, segregation, bleeding), especially paving The surface layer is severely sanded.
  • the waste concrete repaired in the vicinity of the plant area is broken into the waste material of the waste concrete kiln head with the particle size ⁇ ⁇ 10 ⁇ , and the waste concrete feed amount is 15% of the weight of the original clinker.
  • Cement mixed clinker containing waste concrete admixture Standard consistency 23.5-24.8%, initial setting time li lmin -134mm, average initial setting time 123min, final setting time 162rain- 197min, average final setting time 173min ?
  • the 3-day average compressive strength is 29.3 MPa
  • the average flexural strength is 3.2 MPa
  • the 28-day average compressive strength is 56.7 MPa
  • the average flexural strength is 5.7 MPa .
  • the cement mixed clinker has no change in strength compared with the original clinker.
  • the standard consistency of 32.5 cement is 23.8-24.7%
  • the average initial setting time is 173min
  • the average final setting time is 223min
  • the average is 3 days.
  • the compressive strength is 19.3 MPa
  • the average flexural strength is 2.1 MPa
  • the 28-day average compressive strength is 39. iMPa
  • the average flexural strength is 4.1 MPa.
  • the cement construction workability is obviously good, that is, mixing and grinding, no segregation, and the bleeding rate is reduced by 85%. Basically, there is no serious sanding phenomenon caused by the original cement.
  • cement admixture dosage is 45%
  • cement standard consistency is 24.2-25.3%
  • average initial setting time is 157min
  • average final setting time is 216niin
  • 3-day average compressive strength is 17.5MPa
  • average flexural strength is 1.9MPa
  • 28-day average The compressive strength is 35.6 MPa and the average flexural strength is 3.5 MPa.
  • the cement has poor construction performance (severe segregation and bleeding), especially the surface of the concrete pavement is severely sanded, and the plastering is severely cracked.
  • the construction waste containing waste concrete, waste brick, aerated concrete, etc. which is disposed on the slope of the hillside, is broken into the waste concrete containing waste concrete having a particle size of 10 mm from the clinker in the kiln head cover.
  • Material The addition of construction waste containing waste concrete is 7'1 ⁇ 2 of the weight of the original clinker.
  • the cement mixed clinker containing the waste concrete admixture is prepared: standard consistency 22.5- 24.3%, initial setting time 91mii - 129min , average initial setting time HOmin, final setting time 145mhi- 173min, average final setting time 157min, 3-day average compressive strength 28,6MPa, average flexural strength 3.0MPa, 28-day average compressive strength 58.7MPa, average flexural strength 5.7 MPa, that is, the obtained cement mixed clinker has no change in strength compared with the original clinker.
  • the standard consistency of the 32.5 cement is 23.8-24.3%
  • the average initial setting time is 143min
  • the average final setting time is 203min
  • the average is 3 days.
  • the compressive strength is 19.1 MPa
  • the average flexural strength is 2.3 MPa
  • the 28-day average compressive strength is 39. MPa
  • the average flexural strength is 3.9 MPa.
  • the cement construction workability is obviously good, that is, mixing and grinding, no segregation, and the bleeding rate is reduced by 85%. Basically, there is no serious sanding and cracking phenomenon caused by the original cement.
  • the original blend of the plant is made of cinder, pebbles and slag in a ratio of 2:1:2, and gypsum is taken as a 3 ⁇ 4 desulfurized gypsum.
  • the 32.5 grade cement admixture is 48%, the cement standard consistency is 23.2-24.5%, the average initial setting is 147miii, the average final setting time is 2i5mm, the 3-day average compressive strength is 21.6MPa, the average flexural strength is 2.3MPa, and the average is 28 days.
  • the compressive strength is 40, 3 MPa, and the average flexural strength is 3.9 MPa.
  • the cement has poor construction performance (severe bleeding, segregation), especially on the concrete surface of the pavement.
  • the waste concrete for roadway repairing is broken into waste concrete with a diameter of 12 mm and fed from the hopper head clinker feeding port, and the waste concrete feeding amount is 12% of the weight of the original clinker, and the obtained content is included.
  • Cement mixed clinker of waste concrete admixture standard consistency 22,6-24,5%, initial setting time 89min- 121nii average initial setting time 109min, final setting time 140min- 161niin, average final setting time 152nihi, 3 days average Compressive strength 31,5MPa, average flexural strength 3,3M:Pa, 28-day average compressive strength 57,4MPa, average flexural strength 5,7MPa, that is, the obtained cement mixed clinker is stronger than the original clinker. no change.
  • the standard consistency of 32.5 cement is 22.6-23.7%
  • the average initial setting time is 133min
  • the average final setting is 201min
  • the average compressive strength of 3 days is 22.6.
  • the cement construction workability is obviously good, that is, mixing using pulping, not easy to isolate, bleeding rate A 90% reduction has basically eliminated the serious sanding of the pavement concrete produced by the original cement.
  • Example 5 3,5 X 48m dry rotary kiln production line of a factory.
  • the standard consistency of its (primary) clinker was 23,1 -24,3%
  • the initial setting time was 131mm-153rmn
  • the average initial setting time was 143min.
  • the clotting time was 186 min-219 min
  • the average final setting time was 208 min.
  • the average compressive strength of three days 30.1MPa, the average flexural strength 3.2MPa? 28 - day average compressive strength 58.5MPa, the average flexural strength of 6, l MPa.
  • the original blended material of the plant is coal shale, burnt shale and slag according to 1:2:1, gypsum mining]3 ⁇ 4 natural dihydrate gypsum.
  • the amount of cement of 32.5 grade is 50%, the standard consistency of cement is 24.3-25.5%, the average initial setting time is i87mm, the average final condensation is 243mi, the average compressive strength of 3 days is 17. iMPa, the average flexural strength is L9MPa, 28 days average The compressive strength is 35.6 MPa and the average flexural strength is 3.6 ⁇ 3 ⁇ 4.
  • the cement has poor construction performance (severe bleeding, segregation), especially in the paving surface, the surface sanding is serious, and even the surface layer has no strength.
  • the waste concrete abandoned in the vicinity of the plant area is broken into waste concrete with a particle size of i0mm
  • the waste concrete with the particle size of i0mm is fed from the blanking port of the kiln head cover, and the waste concrete is fed in an amount of 20% of the original clinker.
  • Cement mixed clinker with waste concrete admixture standard consistency 23.5-24.5%, initial setting time 125min- 147min, average initial setting time 131min, final setting time ⁇ 73min- 196nii average final setting time 181min, 3 days average resistance
  • the compressive strength is 29.8 MPa
  • the average flexural strength is 3.2 MPa
  • the 28-day average compressive strength is 58.1 MPa
  • the average flexural strength is 6.1 MPa. That is, the strength of the mixed clinker is not changed compared with the original clinker.
  • the standard consistency of 32.5 cement is 23.6-24.7%
  • the average initial setting is 59miii
  • the average final setting time is 2i8mm
  • the average is 3 days.
  • the compressive strength is 21.7 MPa
  • the average flexural strength is 2.3 MPa
  • the 28-day average compressive strength is 39.6 MPa
  • the average flexural strength is 4. iMPa.
  • the cement construction workability is obviously good, that is, the pulping during the mixing process is not easy to isolate, and the bleeding rate is reduced by 90%. Basically, the surface of the original cement is severely sanded and the surface layer is not strong.

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Abstract

一种废弃混凝土作掺合材制备水泥混合熟料的方法和包括所述方法制备得到的水泥混合熟料的水泥。所述方法包括：1）将废弃混凝土破碎至粒径≤40mm的粒状料；2）将步骤1）得到的粒状料加入水泥生产设备中与所述生产设备中的熟料进行混合，利用所述熟料的余热将所述粒状料进行活化；经熟料余热活化处理的废弃混凝土混合在所述熟料中直接作为掺合材，得到所述水泥混合熟料。

Description

废弃混凝土诈为水泥掺合材的方法以及由此得到的水泥 技术领域
本发明涉及水泥生产领域，具体涉及一种利用废弃混凝土作为水泥生产中的活性糁合 材的方法以及由此得到的水泥。 背景技术
水泥， 作为最大宗建筑材料之一， 为降低其生产成本或改善某些性能， 通常加入一 定量的揍合村， 即水泥通常是釆 ffl熟料、 揍合村、 石膏经熟料配料系统配料后粉磨的混 合物。 常用的活性掺合材是水淬矿渣， 其次是磷渣、 钢渣、 煤渣、 粉煤灰及其它冶金废 渣。 视水泥品种及强度等级不同， 掺合材通常用量占 5-50%。 为降低生产成本， 部分水 泥制造企业所用掺合材的用量高达 60-80%。 由于掺合材需求量巨大， 而可用的活性摻合 材来源有限， 许多企业不得不釆 ]¾专门焙烧的烧矸石、 烧页岩、 烧粘土及砂岩、 石灰石 作为掺合材， 甚至部分企业为降低生产成本釆用大量的生矸石、 碳质页岩乃至粘土质矿 物等直接作为掺合材， 导致部分水泥除强度和凝结时间正常外， 实际上是不能用于机构 工程的劣质水泥， 而致使豆腐渣的混凝土工程层出不穷。
另一方面， 大规模的经济建设致使我国每天有超百万吨的废弃混凝土成为建筑垃 圾， 绝大部分被随意弃置于路沟洼地或履土掩 f[i , 只有极少部分经破碎后 ffl做骨料和路 基填料。
众所周知， 混凝土材料的基本组成是水化了的水泥石（即水泥水化后的产物）和集料 (又称骨料， 分细集料和粗集料）。 集料通常为硅砂或碎石， 少量是膨 珍珠岩陶粒类， 而碎石大多为破碎的碳酸岩即石灰石。
目前， 国内外对废弃混凝土的处理方法主要是经破碎后用作填料、 再生水泥或再生 集料， 如韩国利福姆系统公司有先丛废弃混凝土中先分离出水泥石， 然后将水泥石经专 业焙烧炉高温处理制造再生水泥的报道； 中国专利 CN200510136624.7号公幵了一种利用 废弃混凝土活化再生水泥的技术， 采用专业焙烧炉热处理并分离出再生水泥和集料。 然 而， 现有的方法在实际应用的经济性能上和用户心理可接受度上大多不尽如人意， 因 此， 迫切需要一种全新的经济上可行的方法以解决废弃混凝土的利 ¾问题， 同时也需要 一种经济的方式拓展水泥掺合材的供应途径问题。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是， 提供一种简单易行、 无投资压力、 经济性好且可为 大家接受的可大量利用废弃混凝土作为水泥生产中的活性掺合材的方法。
本发明提供了一种废弃混凝土作掺合材制备水泥混合熟料的方法， 包括- i ) 将废弃混凝土破碎至粒径 40mm的粒状料；
ii) 将歩骤 i)得到的粒状料加入水泥生产设备中与所述生产设备中的熟料进行混合， 利 所述熟料的余热将所述粒状料进行活化，经熟料余热活化处理的废弃混凝土混合在所 述熟料中直接作为揍合材得到所述水泥混合熟料。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水泥生产设备包括回转窑以及与所述回转窑连 接的篦冷机， 所述回转窑中设置有窑 ή冷却带， 且所述回转窑包括窑头和熟料落料口； 将 步骤 D 得到的粒状料加入所述回转窑的窑内冷却带、 熟料落料口和篦冷 中至少一个区 域中， 如此利用回转窑中制备的熟料余热直接热活化处理粒状的废弃混凝土， 经熟料余 热活化处理的废弃混凝土作为熟料中的掺合材混合在所述熟料中， Α而生产得到所述水泥 混合熟料。
在本发明的一个优选实施方式中， 所述粒状料的加入量为回转窑烧成的熟料重量的 1-30%。
在本发明的进一步的优选实施方式中， 所述粒状料的加入量为回转窑烧成的原生熟 料重量的 5-20%。
在本发明的一个优选实施方式中， 将废弃混凝土破碎至粒径 ¾≡20mm的粒状料，优选 粒径 15mm的粒状料， 更优选粒径 12mm的粒状料。
在本发明的一个优选实施方式中， 所述废弃混凝土选自路桥及工民用建筑废弃混凝 土、 废砖、 废砂浆、 废弃加气混凝土中的至少一种。
在本发明所述废弃混凝土的破碎采用通用的破碎或破碎筛分设备； 所述废弃混凝土 的加入采用通用设备和常规方式加入。
本发明还提供了一种水泥， 所述的水泥包括上述方法制备得到的水泥熟料。
在本发明的一个优选实施方式中， 所述水泥的 32.5级水泥标准稠度为 22.5-25.5%、 平均初凝时间为 109-154πώι、 平均终凝时间 151- 203min。
在本发明的一个优选实施方式中， 所述水泥的 3天平均抗压强度 15.6- 29.8MPa、 3天 平均抗折强度为 1.7- 3.2MPa、28天平均抗压强度 35.3- 58.1MPa以及 28天平均抗折强度为
3。9- 6.1MPa。 对于本发明的技术原理， 可以解释如下， 但本发明的范围并不受以下解释的限刺-
1、 针对混凝土的刺造是水泥和砂石 （集料） 加水水化固化而成， 废弃混凝土的基本 材料组成是水泥石和集料的特点， 利用水泥矿物硅酸钙、 铝酸钙、 铁铝酸钙、 硫铝酸 钙、 氧化钙等水化后生成水合胶凝矿物形成水泥石， 而构成水泥石的胶凝矿物水合硅酸 钙、 水合铝酸钙、 水合铁酸钙、 水合硫铝酸钙、 氢氧化钙等含水矿物经热处理可脱水为 非稳定状态（无定形态及亚稳定亚结晶态）生成物后又具有水化活性的特性， 利用高温熟 料冷却余热直接热处理活化水泥石；
2、 利用废弃混凝土中的集料热处理可增加活性， 如集料中常用的硅砂、 珪石、 花岗 岩等惰性骨料热处理可产生龟裂纹并表现出一定活性， 集料中常用的石灰石或白云石热 处理可部分或全部分解出高活性的氧化钙， 乃至废弃混凝土料粒中夹带的粘土热处理亦 可分解出活性的二氧化硅、 三氧化铝等， 以高温熟料余热直接热处理废弃混凝土， 达到 回收利用脱水活化的硅酸盐胶凝矿物并使集料具有一定的活性效果；
3、 利用水泥中存在一定量轻烧的高活性的非致密性游离钙不会影响水泥安定性， 反 而可提高初始减浓度促进水泥水化， 且可改善和易性的特性， 将废弃混凝土中常用的碳 酸岩质集料部分或全部转化为活性掺合材；
4、 利用掺合材可与熟料以一定比飼混合后一起入库再配料， 而不会影响水泥的质量 稳定性， 将废弃混凝土在窑头高温熟料冷却带至篦冷机内高温区段加入高温熟料中。
本发明的有益效果：
1 ) 在分析评估废弃混凝土的构成村料特性及千法水泥生产线工艺与装备特征的基础 上， 不增加专门的废弃混凝土专业热处理设备， 充分利用现有千法水泥生产线， 且不影 响正常生产， 不增加热耗， 仅利用已烧成的 1450Ό的高温熟料迸入冷却过程中的余热， 以高温熟料热处理活化废弃混凝土， 对水泥企业无投资和成本压力：
2) 利用进入冷却过程中的高温熟料直接热处理废弃混凝土， 工艺简单、 实用， 资源 化利用完全， 处理量大；
3 ) 在回转窑熟料经烧成带进入冷却带的 1350'Ό至下料入篦冷机内 550°C的熟料高温 空间区域， 加入高温熟料中的废弃混凝土， 其构成材料的集料如碳酸钙分解产生的 CaO 具有高活性可有效提高水泥初始碱度并可改善水泥的和易性， 未分解的部分碳酸钙颗粒 或结晶硅颗粒在适宜的数量内不会影响熟料强度， 废弃混凝土构成材料中的水泥石中的 水合矿物脱水后形成有水硬活性的再生水泥矿物， 相当于增加了熟料矿物总产量， 同时 降低了总熟料能耗；
4) 本发明以极经济的方式， 将废弃混凝土开发为一种优质掺合材， 可一定程度上解 决掺合料的短缺和成本问题， 有利于抑制水泥粉磨中劣质掺合材尤其是生页岩、 生矸 石、 粘土质矿等的大量利用， 减少一些劣质水泥的出现， 降低豆腐渣工程发生的机率：
5 ) 本发明无二次污染， 无额外的利废环保成本。 具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明的实施方式， 借此对本发明如何应用技术手段 来解决技术问题， 并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。 需要说明的是， 只要不构成冲突， 本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合， 所 形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施倒 1
某厂 Φ 3 Χ 47ιη 千法旋窑生产线， 原来正常生产时， 其 （原生） 熟料标准稠度
22.4- 25.1%, 初凝时间 85min- 138mm, 平均初凝时间 117min， 终凝时间 126min-183miii, 平均终凝时间 158niin。 3天平均抗压强度 28JMPa、 平均抗折强度 3,1 MPa, 28天平均抗 压强度 54.6(V(Pa、 平均抗折强度 5.7MPa。 该厂原掺合材釆用煤渣、 黑页岩和矿渣按 1:1:1 搭配， 石膏采用天然二水石膏。 其 32.5 级水泥摻合材总用量 48%， 水泥标准稠度
24.1-25.5%, 平均初凝时间 147min, 平均终凝时间 215niin， 3天平均抗压强度 16.3MPa、 平均抗折强度 1.9MPa， 28天平均抗压强度 35.3MPa、 平均抗折强度 3.7MPa。 该水泥施工 性能差， （不起浆、 离析、 泌水） 尤其是 于铺设地面、 楼面 表层起砂严重， 甚至表层 没强度。
使用本发明方法， 以镍鉻钢用磷酸铝衬氧化铝陶瓷导料槽， 将弃置在山沟的废弃混 凝土破碎为粒径 ¾≡10mm 的废弃混凝土从窑头送入窑內冷却带， 废弃混凝土喂入量为原 生熟料重量的 8'½， 制取的含废弃混凝土掺合材的水泥混合熟料： 标准稠度
22.5- 23.8%, 初凝时间 89min- 121mm， 平均初凝时间 109min， 终凝时间 130min-171miii, 平均终凝时间 151niin, 3天平均抗压强度 29,3MPa、 平均抗折强度 3,4M:Pa, 28天平均抗 压强度 54.7MPa、 平均抗折强度 5.7MPa, 即得到的水泥混合熟料与原生熟料相比较强度 基本没变化。 在取消黑页岩摻合材， 保留煤渣、 矿 S, 水泥配料总掺合材用量 48%和相 同石膏用量情况下， 32.5级水泥标准稠度 22.6-23.7%, 平均初凝时间〗33mm、 平均终凝 时间 191miii， 3天平均抗压强度 20.7MPa、 平均抗折强度 2.3MPa， 28天平均抗压强度 39.1MPa、 平均抗折强度 4, iMPa。 该水泥的施工和易性明显好， 即拌和使用起浆、 不离 析， 泌水率降低 80%, 水泥强度明显提高， 己消除原来水泥所产生的严重的表层起砂和 表层无强度现象。 实施倒 2
某 Γ Φ 4.3 Χ 64ηι 干法旋窑生产线， 原来正常生产时， 其 （原生） 熟料标准稠度 22.8-24.9% , 初凝时间 121min-173min , 平均初凝时间 154min， 终凝时间 191mm-233min ? 平均终凝时间 216miii。 3 天平均抗压强度 29.1 (V(Pa、 平均抗折强度 3.2MPa, 28 天平均抗压强度 56.5MPa、 平均抗折强度 5.5MPa。 该厂原掺合材采用石灰 石、 黑页岩和錳渣按 1 :2:2 搭配， 石膏采用脱硫二水石膏。 其 32.5 级水泥掺合材用量 45%, 水泥标准稠度 24.3-25.5%, 平均初凝^间 i85min、 平均终凝^间 243min， 3天平 均抗压强度 i5.6MPa， 平均抗折强度 L7MPa， 28天平均抗压强度 35.3MPa、 平均抗折强 度 3.6MPa。 该水泥施工性能差 （不起浆、 离析、 泌水） ， 尤其是铺坪时表层起砂严重。
使用本发明方法， 将厂区附近修路的废弃混凝土破碎为粒径≤Ξ 10ηιηι 的废弃混凝土 ^窑头熟料落料口喂入篦冷 内， 废弃混凝土喂入量为原生熟料重量的 15%, 制取的含 废弃混凝土掺合材的水泥混合熟料： 标准稠度 23.5-24.8%, 初凝时间 l i lmin -134mm, 平均初凝时间 123min, 终凝时间 162rain- 197min, 平均终凝时间 173min? 3天平均抗压 强度 29.3MPa、 平均抗折强度 3.2MPa, 28 天平均抗压强度 56.7MPa、 平均抗折强度 5.7MPa? 即得到水泥混合熟料与原生熟料相比较强度基本没变化。 在取消黑页岩掺合材 并保持同等掺合材总量 45%和相同石膏用量情况下， 32.5级水泥标准稠度 23.8-24.7%, 平均初凝时间 173min、 平均终凝时间 223min, 3天平均抗压强度 19.3MPa、 平均抗折强 度 2.1MPa， 28天平均抗压强度 39. iMPa、 平均抗折强度 4.1MPa。 该水泥施工和易性明显 好， 即拌和使用起浆、 不离析， 泌水率降低 85%, 基本上已没有原来水泥所产生的严重 起砂现象。
实施倒 3
某 Γ Φ 3.5 Χ 50ηι 干法旋窑生产线， 原来正常生产时， 其 （原生） 熟料标准稠度 22.4-24.3%, 初凝时间 95min- 139mm, 平均初凝时间 117min， 终凝时间 15〗min-183miii, 平均终凝时间 168niin。 3天平均抗压强度 28,7MPa、 平均抗折强度 2,9M:Pa, 28天平均抗 压强度 58.5MPa、 平均抗折强度 5.7MPa。 该厂原掺合材采用粉煤灰、 生矸石和矿渣按 1 : 1 :〗 搭配， 石膏采用天然二水石膏。 其 32.5 级水泥掺合材用量 45% , 水泥标准稠度 24.2-25.3%, 平均初凝时间 157min、 平均终凝时间 216niin， 3天平均抗压强度 17.5MPa、 平均抗折强度 1.9MPa， 28天平均抗压强度 35.6MPa、 平均抗折强度 3.5MPa。 该水泥施工 性能差， （出现严重离析、 泌水） 尤其是混凝土路面表层起砂严重， 抹灰开裂严重。
使用本发明方法， 将弃置在山坡的拆迁产生的含废弃混凝土、 废砖、 加气混凝土等 的建筑垃圾破碎为粒径 10mm 的含废弃混凝土的建筑垃圾料粒从窑头罩内的熟料落料 口加入， 含废弃混凝土的建筑垃圾喂入量为原生熟料重量的 7'½， 制取的含废弃混凝土 掺合材的水泥混合熟料： 标准稠度 22.5- 24.3%, 初凝时间 91mii - 129min， 平均初凝时间 HOmin, 终凝时间 145mhi- 173min， 平均终凝时间 157min， 3天平均抗压强度 28,6MPa、 平均抗折强度 3.0MPa， 28天平均抗压强度 58.7MPa、 平均抗折强度 5.7MPa, 即得到的水 泥混合熟料与原生熟料相比较强度基本没变化。 在取消生矸石作掺合材并保持同等掺合 材总量 45%和相同石膏用量情况下， 32.5 级水泥标准稠度 23.8-24.3% , 平均初凝时间 143min、 平均终凝时间 203min， 3天平均抗压强度 19.1MPa、 平均抗折强度 2.3MPa， 28 天平均抗压强度 39. MPa、 平均抗折强度 3.9MPa。 该水泥施工和易性明显好， 即拌和使 用起浆、 不离析， 泌水率降低 85%, 基本上已没有原来水泥所产生的严重起砂和开裂现 象。
实施例 4
某厂 4,8 X 72m 干法旋窑生产线， 原来正常生产时， 其 （原生） 熟料标准稠度 22.4-24.5%, 初凝时间 93min-129min, 平均初凝时间〗 16min, 终凝时间 156min-183min, 平均终凝时间 168min。 3天平均抗压强度 3 L3MPa、 平均抗折强度 3.3MPa, 28天平均抗 压强度 57.5MPa、 平均抗折强度 5.5MPa。 该厂原掺合材采用煤渣、 卵石和矿渣按 2: 1 :2搭 配， 石膏采 ]¾脱硫石膏。 其 32.5级水泥掺合材用量 48%, 水泥标准稠度 23.2- 24.5%, 平 均初凝 间 147miii、 平均终凝时间 2i5mm， 3天平均抗压强度 21.6MPa、 平均抗折强度 2.3MPa， 28天平均抗压强度 40,3MPa、 平均抗折强度 3.9MPa。 该水泥施工性能差， （严 重泌水、 离析） 尤其是路面混凝土表层起砂严重。
试用本发明方法， 将高速公路修路的废弃混凝土破碎为粒径 12mm 的废弃混凝土 从窑头熟料落料口喂入， 废弃混凝土喂入量为原生熟料重量的 12%， 制取的含废弃混凝 土掺合材的水泥混合熟料： 标准稠度 22,6-24,5%, 初凝时间 89min- 121nii 平均初凝时 间 109min , 终凝时间 140min- 161niin , 平均终凝时间 152nihi , 3 天平均抗压强度 31 ,5MPa、 平均抗折强度 3,3M:Pa, 28天平均抗压强度 57,4MPa、 平均抗折强度 5,7MPa， 即得到的水泥混合熟料与原生熟料相比较强度基本没变化。 在取消卵石并保持同等掺合 材总量 48%和相同石膏用量情况下， 32.5 级水泥标准稠度 22.6-23.7%, 平均初凝时间 133min、 平均终凝^间 201min, 3天平均抗压强度 22.6(V(Pa、 平均抗折强度 2,3MPa, 28 天平均抗压强度 43.6MPa、 平均抗折强度 4.5MPa。 该水泥施工和易性明显好， 即拌和使 用 起浆、 不易离析， 泌水率降低 90%， 基本上己消除原来水泥所产生的路面混凝土严 重起砂现象。
实施例 5 某厂 0 3,5 X 48m 干法旋窑生产线， 原来正常生产时， 其 （原生） 熟料标准稠度 23,1 -24,3% , 初凝时间 131mm-153rmn， 平均初凝时间 143min , 终凝时间 186min-219min, 平均终凝时间 208min。 3 天平均抗压强度 30.1MPa、 平均抗折强度 3.2MPa? 28天平均抗压强度 58.5MPa、 平均抗折强度 6,l MPa。 该厂原摻合材采用煤澄、 烧页岩和矿渣按 1 :2: 1搭配， 石膏采 ]¾天然二水石膏。 其 32.5级水泥掺合材用量 50%, 水 泥标准稠度 24.3- 25.5%， 平均初凝时间 i87mm、 平均终凝^间 243mi 3天平均抗压强 度 17. iMPa、 平均抗折强度 L9MPa， 28 天平均抗压强度 35.6MPa、 平均抗折强度 3.6ΜΙ¾。 该水泥施工性能差， （严重泌水、 离析） 尤其是铺坪^表层起砂严重， 甚至表 层没强度。
试用本发明方法， 试验时将弃置在厂区附近的废弃混凝土破碎为粒径 i0mm 的废 弃混凝土从窑头罩內落料口送入， 废弃混凝土喂入量为原生熟料量的 20%, 制取的含废 弃混凝土掺合材的水泥混合熟料： 标准稠度 23.5-24.5%, 初凝时间 125min- 147min， 平均 初凝时间 131min， 终凝时间 】73min- 196nii 平均终凝时间 181min, 3天平均抗压强度 29.8MPa、 平均抗折强度 3.2MPa， 28天平均抗压强度 58.1MPa、 平均抗折强度 6.1 MPa, 即混合熟料与原生熟料相比较强度基本没变化。 在取消烧页岩并保持同等量掺合材总量 50%和相同石膏用量情况下， 32.5级水泥标准稠度 23.6-24.7%, 平均初凝^间 〗59miii、 平均终凝时间 2i8mm， 3天平均抗压强度 21.7MPa、 平均抗折强度 2.3MPa， 28天平均抗 压强度 39.6MPa、 平均抗折强度 4. iMPa。 该水泥施工和易性明显好， 即拌和使用过程中 起浆、 不易离析， 泌水率降低 90%， 基本上己消除原来水泥所产生的表层严重起砂和表 层无强度现象。

Claims

权利要求书
1 . 一种废弃混凝土作掺合材制备水泥混合熟料的方法， 包括：
1 ) 将废弃混凝土破碎至粒径《S40nim的粒状料；
2)将步骤 1 )得到的粒状料加入水泥生产设备中与所述生产设备中的熟料进行混合， 利 ]¾所述熟料的余热将所述粒状料进行活化,经熟料余热活化处理的废弃混凝土混合在所 述熟料中直接作为掺合材， 得到所述水泥混合熟料。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述水泥生产设备包括回转窑以及与 所述回转窑连接的篦冷机，所述回转窑中设置有窑内冷却带，且所述回转窑包括窑头和熟 料落料口； 将步骤 1 )得到的粒状料加入所述回转窑的窑内冷却带、 熟料落料口和篦冷 中至少一个区域中， 如此利用回转窑中制备的熟料余热直接热活化处理粒状的废弃混凝 土， 经熟料余热活化处理的废弃混凝土作为熟料中的糁合 混合在所述熟料中，丛而生产 得到水泥混合熟料。
3. 根据权利要求〗或 2所述的方法， 其特征在于， 所述粒状料的加入量为回转窑烧 成的熟料重量的】- 3()%。
4. 根据权利要求〗或 2所述的方法， 其特征在于， 所述粒状料的加入量为回转窑烧 成的原生熟料重量的 5-20%。
5. 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 粒径 20mni的粒状料。
6. 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 将废弃混凝土破碎至粒径 15mm的 粒状料。
7. 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 将废弃混凝土破碎至粒径 12mm的 粒状料。
8. 一种水泥， 所述水泥的包括根据权利要求 7中任一项所述的方法方法制备得到 的水泥熟料。
9. 根据权利要求 8所述的水泥， 其特征在于， 所述水泥的 32,5 级水泥标准稠度为 22.5-25.5%、 平均初凝时间为 109-154min并且平均终凝时间 151-203min。
10. 根据权利要求 8或 9所述的水泥， 其特征在干， 所述水泥的 3天平均抗压强度 15.6-29.8MPa, 3天平均抗折强度为 1.7-3.2MPa, 28天平均抗压强度 35.3-58. I MPa以及 28天平均抗折强度为 3,9- 6.1MPa。
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