CN107117842A - 一种建筑用再生骨料配方及制备工艺 - Google Patents

一种建筑用再生骨料配方及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建筑用再生骨料配方及制备工艺，包括以下原料：废弃的水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、减水剂和水玻璃溶液，其采用低浓度水玻璃溶液浸泡混凝土再生骨料，其机理是硅酸钠溶液会析出硅酸凝胶，填充毛细孔，或将再生骨料本身细微裂纹黏合；同时会与氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体填充再生骨料孔隙，改善再生骨料的性能，提高再生骨料内部性能，降低再生骨料吸水率，减少再生混凝土用水量，同时使得再生骨料混凝土强度有明显的提高作用，提高再生骨料在混凝土中的利用率。

Description

一种建筑用再生骨料配方及制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑材料应用技术领域，具体为一种建筑用再生骨料配方及制备工艺。
背景技术
建筑垃圾再生处理得到的骨料表面包裹着水泥砂浆，且内部存在大量微细裂缝，因此建筑垃圾再生骨料孔隙率大、吸水率高，导致相同配比设计下，再生混凝土用水量多于普通混凝土，再生混凝土的强度有所下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑用再生骨料配方及制备工艺，主要应用于建筑固体废弃物综合利用,通过再生骨料强化技术来提高再生骨料内部性能，降低再生骨料吸水率，减少再生混凝土用水量，提高再生混凝土强度，以解决上述背景技术中提出的建筑垃圾再生骨料孔隙率大、吸水率高，导致相同配比设计下，再生混凝土用水量多于普通混凝土，再生混凝土的强度有所下降等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑用再生骨料配方，包括以下原料：废弃的水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、减水剂和水玻璃溶液，并依次按以下重量份数配比：取水泥223kg/m3、粉煤灰62kg/m3、矿渣粉68kg/m3、砂800kg/m3、减水剂2.82kg/m3和5％浓度的水玻璃溶液。
优选的，水玻璃溶液内部的化学机理为硅酸钠，其析出的硅酸凝胶会与未强化的再生骨料中的氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体用于填充再生骨料孔隙。
优选的，由上述原料配比后的再生骨料的混凝土的基本性能：水灰比为0.39，坍落度为200mm，再生骨料的吸水率达4.9％。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种建筑用再生骨料配方及制备工艺，包括以下工序：
S1：将建筑用废弃的水泥、煤渣、矿渣及砂石材料依次经颚式破碎机破碎；
S2：将破碎后的废弃材料经一级筛盘累计筛余0-5％得孔径为26.5mm的材料；
S3：将S2中筛分后的材料经圆盘粉碎机粉碎，再经二级筛盘累计筛余30-70％得孔径为16mm的材料；
S4：将S3中的材料再经三级筛盘累计筛余90-100％得孔径为4.75mm的原料；
S5：对孔径为4.75mm的原料进一步筛余95-100％得孔径为2.36mm的原料备用；
S6：将S5中备用的水泥、粉煤灰、矿渣粉和砂按比例配比，并添加减水剂和水玻璃溶液进行强化、砌块得再生骨料；
S7：对S6中的再生骨料自然养护，并检测其抗压强度。
优选的，针对S6中的水玻璃溶液的浓度可依次选取为3％、5％、8％和10％，并从S7中的抗压强度数据优选出最佳浓度的水玻璃溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本建筑用再生骨料配方及制备工艺，通过对5-25mm再生骨料配比制备，依次经过：孔径26.5mm累计筛余0～5％，孔径16.0mm累计筛余30～70％，孔径4.75mm累计筛余90～100％，孔径2.36mm累计筛余95～100％，并采用水玻璃溶液对再生粗骨料进行强化，其机理是硅酸钠溶液会析出硅酸凝胶，填充毛细孔，或将再生骨料本身细微裂纹黏合；同时会与氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体填充再生骨料孔隙，改善再生骨料的性能，提高再生骨料内部性能，降低再生骨料吸水率，减少再生混凝土用水量，提高再生混凝土强度。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例，然而，本发明实施例并不以此为限。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种建筑用再生骨料配方，包括以下原料：废弃的水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、减水剂和水玻璃溶液，并依次按以下重量份数配比：取水泥223kg/m3、粉煤灰62kg/m3、矿渣粉68kg/m3、砂800kg/m3、减水剂2.82kg/m3和5％浓度的水玻璃溶液，水玻璃溶液内部的化学机理为硅酸钠，其析出的硅酸凝胶会与未强化的再生骨料中的氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体用于填充再生骨料孔隙。
一种建筑用再生骨料配方及制备工艺，用于制备5-25mm的再生骨料，包括以下工序：
第一步：将建筑用废弃的水泥、煤渣、矿渣及砂石材料依次经颚式破碎机破碎；
第二步：将破碎后的废弃材料经一级筛盘累计筛余0-5％得孔径为26.5mm的材料；
第三步：将S2中筛分后的材料经圆盘粉碎机粉碎，再经二级筛盘累计筛余30-70％得孔径为16mm的材料；
第四步：将S3中的材料再经三级筛盘累计筛余90-100％得孔径为4.75mm的原料；
第五步：对孔径为4.75mm的原料进一步筛余95-100％得孔径为2.36mm的原料备用；
第六步：将S5中备用的水泥、粉煤灰、矿渣粉和砂按比例配比，并添加减水剂和水玻璃溶液进行强化、砌块得再生骨料；水玻璃溶液的浓度可依次选取为3％、5％、8％和10％；
第七步：对S6中各种浓度下的再生骨料自然养护，并检测其抗压强度优选出最佳浓度的水玻璃溶液。
实施例二：
用浓度为5％的水玻璃溶液浸泡混凝土再生骨料，对再生骨料混凝土强度有明显的提高作用；10％浓度水玻璃处理的混凝土28d强度比基准混凝土略有提高(提高了3.3％)，其利用低浓度水玻璃处理的再生骨料的吸水率如表1所示，混凝土具体配合比和基本性能本别见表2和表3。
表1 再生粗骨料吸水率
编号 水玻璃溶液浓度/％ 浸泡时间/h 烘干温度/℃ 吸水率/％
ZS2-0 - - 30 6.1
ZS2-1 3 10min 30 5.1
ZS2-2 5 1 30 4.9
ZS2-3 8 1 30 4.7
ZS2-4 10 1 30 4.7
表2 混凝土配合比单位为kg/m3
表3 混凝土基本性能
从表2和表3中可以看出，随着水玻璃浓度的增加，混凝土用水量先减少后增加，水玻璃浓度为5％时，混凝土用水量最小；但是随着水玻璃浓度的进一步提高，水玻璃会渐渐引起混凝土的“增稠”现象，因此用水量又呈上升趋势；其采用低浓度水玻璃溶液浸泡1h后自然晾干，再生骨料性能明显改善，处理后再生骨料吸水率较未处理再生骨料吸水率降低；其配置混凝土7d与28d强度也较基准混凝土有所提高。
综上所述：本建筑用再生骨料配方及制备工艺，通过对5-25mm再生骨料配比制备，依次经过：孔径26.5mm累计筛余0～5％，孔径16.0mm累计筛余30～70％，孔径4.75mm累计筛余90～100％，孔径2.36mm累计筛余95～100％，并采用水玻璃溶液对再生粗骨料进行强化，其机理是硅酸钠溶液会析出硅酸凝胶，填充毛细孔，或将再生骨料本身细微裂纹黏合；同时会与氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体填充再生骨料孔隙，改善再生骨料的性能，提高再生骨料内部性能，降低再生骨料吸水率，减少再生混凝土用水量，提高再生混凝土强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种建筑用再生骨料配方，其特征在于，包括以下原料：废弃的水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、减水剂和水玻璃溶液，并依次按以下重量份数配比：取水泥223kg/m3、粉煤灰62kg/m3、矿渣粉68kg/m3、砂800kg/m3、减水剂2.82kg/m3和5％浓度的水玻璃溶液。
2.如权利要求1所述的一种建筑用再生骨料配方，其特征在于，水玻璃溶液内部的化学机理为硅酸钠，其析出的硅酸凝胶会与未强化的再生骨料中的氢氧化钙反应，生成水硬性硅酸钙胶体用于填充再生骨料孔隙。
3.如权利要求1所述的一种建筑用再生骨料配方，其特征在于，由上述原料配比后的再生骨料的混凝土的基本性能：水灰比为0.39，坍落度为200mm，再生骨料的吸水率达4.9％。
4.一种如权利要求1所述的建筑用再生骨料配方及制备工艺，其特征在于，包括以下工序：
S1：将建筑用废弃的水泥、煤渣、矿渣及砂石材料依次经颚式破碎机破碎；
S2：将破碎后的废弃材料经一级筛盘累计筛余0-5％得孔径为26.5mm的材料；
S3：将S2中筛分后的材料经圆盘粉碎机粉碎，再经二级筛盘累计筛余30-70％得孔径为16mm的材料；
S4：将S3中的材料再经三级筛盘累计筛余90-100％得孔径为4.75mm的原料；
S5：对孔径为4.75mm的原料进一步筛余95-100％得孔径为2.36mm的原料备用；
S6：将S5中备用的水泥、粉煤灰、矿渣粉和砂按比例配比，并添加减水剂和水玻璃溶液进行强化、砌块得再生骨料；
S7：对S6中的再生骨料自然养护，并检测其抗压强度。
5.如权利要求4所述的一种建筑用再生骨料配方及制备工艺，其特征在于，针对S6中的水玻璃溶液的浓度可依次选取为3％、5％、8％和10％，并从S7中的抗压强度数据优选出最佳浓度的水玻璃溶液。
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