CN109776012A - 废弃混凝土拌合物的再生利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废弃混凝土拌合物的再生利用方法，方法步骤包括：1)对废弃混凝土拌合物进行分类清洗；2)对清洗的废弃混凝土拌合物进行破碎；3)对破碎的废弃混凝土拌合物进行整型制成类球体的粗骨料、细骨料；4)对破碎、整型废弃混凝土拌合物时产生的粉体进行烘干，然后再粉磨；5)所述废弃混凝土拌合物处理和混凝土在同一搅拌站内联合生产。本发明不但可结合混凝土搅拌站同时，使用预拌混凝土和废弃混凝土拌合物生产结合，减少中间运输环节，节约能源，同时又减少中间环节洒漏和扬尘，还可一机多用，就地取材，因地制宜，可加工多重矿物的掺合料，最大程度发挥设备价值，减少投资，减少占地面积。

Description

废弃混凝土拌合物的再生利用方法

技术领域

本发明涉及建筑废弃物再生利用技术领域，尤其是涉及一种废弃混凝土拌合物再生利用方法。

背景技术

混凝土作为人类最大用量的建筑材料，其理论与技术已日趋成熟。然而大量混凝土被应用的同时对人居环境和生态***带来了负面影响，城市拆迁及工程改造也废弃了大量的混凝土，废弃混凝土的处理浪费了大量的土地资源，污染了环境。而针对这一弊端应运而生的再生混凝土目前被广泛用于地基加固、道路工程之中，但废弃混凝土再利用的现状及其存在的一些问题。

目前，我国经济飞速发展，城市公用与民用建筑、市政设施正大量进行更新、改造。在建设过程中，大量旧建筑物被拆除，从而产生大量的废弃混凝土(主要包括废弃混凝土块、碎砖块等)，废弃混凝土数量已占到城市垃圾总量的30～40％。根据有关资料，经过对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑施工材料损耗的粗略估计，每万m²建筑的施工过程中，仅建筑废渣就会产生500～600t。据此测算，我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就有4000万t。这些垃圾影响了城市生活环境，造成了环境污染。把它们运送到郊外进行掩埋，碱性的废渣会令大片土壤“失活”。此举不仅要花费大量的运费，而且会给城市郊区造成二次污染。其次，堆放掩埋这些废弃混凝土又要占用大量宝贵的土地资源。全世界每年约使用28亿m³混凝土，而我国混凝土年产量就占了世界总量的约45％(约13亿m3)。为此据统计我国一年就要开采50亿t粘土、石灰石等原材料用于生产水泥和混凝土，且烧制1t水泥熟料还需燃烧标准煤178kg左右，如此消耗了大量的自然资源和能源。

随着城市的不断发展，一方面废弃混凝土所带来的环境问题越来越严重，另一方面不断使用混凝土原材料——粘土、石料、砂、煤炭等耗用了大量的矿产资源从而影响了环境。因此废旧混凝土的回收利用，是节约能源与资源、保护人类生存环境、走可持续发展道路的重要课题，应引起高度重视。

目前废弃混凝土的再生利用是将废弃混凝土经过破碎、清洗、分级后，形成再生骨料进行利用，其垃圾分类不科学，处理设备简陋，造成利用不充分，仍有部分废料无法使用；同时没有整体考虑和配套先进工艺，一般都降级使用，浪费资源。

发明内容

本发明的目的是，为了解决现有废弃混凝土处理存在上述的技术问题，提供一种废弃混凝土拌合物的再生利用方法。

废弃混凝土拌合物的再生利用方法，方法步骤包括：

1)对废弃混凝土拌合物进行分类清洗；

2)对清洗的废弃混凝土拌合物进行破碎；

3)对破碎的废弃混凝土拌合物进行整型制成类球体的粗骨料、细骨料；

4)对破碎、整型废弃混凝土拌合物时产生的粉体进行烘干，然后再粉磨；

5)所述废弃混凝土拌合物处理和混凝土在同一搅拌站内联合生产。

进一步的，破碎的废弃混凝土拌合物整型是先采用立磨对破碎废弃混凝土拌合物进行细磨，然后再采用管磨进行精磨，形成双磨机串联式结构。

进一步的，粗骨料、细骨料和粉体分别采用储罐存放。

进一步的，所述粗骨料、细骨料、磨粉步骤在搅拌站内三位一体进行加工，对各个模块可实现无缝对接，进行进行集约化管理。

进一步的，分类清洗采用智能机械手分类机智能识别和自动分类不同废弃混凝土拌合物种类。

进一步的，废弃混凝土拌合物采用HBT315圆锥式破碎机破碎。

进一步的，破碎的废弃混凝土拌合物采用VSI6X1263冲击式破碎机进行整型。

进一步的，粉体采用WRF400T-Z天然气热风炉进行烘干。

进一步的，粉体采用LM28-N立式磨机进行粉磨。

进一步的，所述细骨料加工为制砂过程。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：

1、本发明方法采用塔楼式设计，结合混凝土搅拌站同时使用，由此实现废弃混凝土拌合物处理与预拌混凝土生产相结合，废弃混凝土拌合物处理与预拌混凝土生产相结合是物尽其能，循环使用，混凝土生产中对其处理物需求量大，且连续生产，除此而外，还有如下优点：1)塔楼式设计，可节约用地，大大提高了土地利用率，使有限的土地尽可能多的创造价值，提高单位土地产值；2)废弃混凝土拌合物处理和混凝土联合生产，既能保证整个生产线的完整性和连续性，即可单独生产又可整体联动生产，既能保持生产的统一性，又能保持各个模块的独立性；3)粗骨料、细骨料、磨粉三位一体进行加工，对各个加工模块可实现无缝对接，节约各模块之间使用物料需要长距离转运的运输成本，大大提高了生产效率，同时一定程度上也节约了人力、物力、财力；4)粗骨料、细骨料、磨粉三位一体进行加工，进行集约化管理，解决之前加工模式的散乱化管理方法，减少管理沟通环节，提高管理效率，使工作的有效性有实质性提高；5)在混凝土搅拌站建立粗骨料、细骨料、磨粉三位一体废弃混凝土拌合物处理联合生产线，一站式解决搅拌站同时对粗骨料、细骨料、粉体的需求；6)粗骨料、细骨料、磨粉三位一体联合生产，减少中间环节，也有利于控制产品质量，及时解决级配问题，自己掌握和把控产品质量，已达到稳定产品质量的目的；7)粉磨生产线一机多用，就地取材，因地制宜，可加工多重矿物的掺合料，最大程度发挥设备价值，减少投资，减少占地面积。

2、采用智能机械手分类机进行智能识别和自动分类不同垃圾种类；它有如下优点：1)智能红外线识别不同品种，机械手自动分类，实现智能生产；2)分辨率高，减少人为误判；3)效率高，减少手工的劳动强度；4)有利于安全生产和职业健康；

3、废弃混凝土拌合物100％充分利用，本发明避免现有处理废弃混凝土拌合物技术将粉体抛弃形成新的废弃物，实现100％利用，零排放，将混凝土经破碎分级成为粗、细骨料(再生骨料)，用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土，然后将粉体利用粉磨深加工，在全部利用在混凝土中。

4、破碎废弃混凝土拌合物的整型，将废弃混凝土拌合物和碎石整型后的骨料类球体骨料，类似球状，由此可有效提高应用在混凝土的流动性、致密性和粘结力。

5、深加工粉体材料，采用立磨与管磨相结合，充分对破碎的废弃混凝土拌合物进行研磨、整型，使粉体材料呈类球体，即粗骨料、细骨料的形状类似球体，提高废弃混凝土拌合物再利用的堆积密度和密实密度，有效提高混凝土的性能，同时，也可将粉体磨成纳米级填充料，变废为宝，有效提高资源利用率，提升物料性能。

6、节能低碳，1)废弃混凝土拌合物处理是绿色循环资源利用，减少有限的天然资源耗用，减少原始矿物加工成本，实现可持续发展；2)粉体深加工，变废为宝，提高资源利用率，提升物料性能；3)本发明不但可将废弃混凝土拌合物制成粉体外，还可以生产低碳胶凝材料，普通水泥占有90％熟料，而低碳水泥只需占30％熟料以下，因此，本发明可降低能耗，实现胶凝材料质的飞跃；4)综合利用，整合资源，本发明联合生产线使后端磨粉机在消化前阶段生产的废粉的同时，不仅仅可以利用消化天然资源(石灰石、河卵石、花岗岩等)，还可以利用人类生产活动所产生的大量固体废物，如陶瓷废片、粉煤灰、煤渣、水渣等，也可对废弃的混凝土废料进行再加工，使其重新达到一定细度，再次回收利用，减少废弃物安置，变废为宝；5)本发明结合混凝土搅拌站同时，使用预拌混凝土和废弃混凝土拌合物生产结合，减少中间运输环节，节约能源，同时又减少中间环节洒漏和扬尘。

7、环保，1)废弃混凝土拌合物处理减少固体废物的产生量和危害性、促进固体废物的综合利用和无害化处置，减少废弃混凝土拌合物对土地的长期影响；2)封闭式设计，整个生产线控制粉尘外溢，符合环保标准。特别是磨机采用最先进的静电收尘，达到清洁生产的目的；3)封闭式设计，对产生噪音的机械设备又单独隔音，降低噪音，符合环保和职业健康标准，创建环境友好型社会；4)干法生产，避免生产过程中出现污水废水。

附图说明

图1为本发明实施例的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参照图1所示的本发明废弃混凝土拌合物的再生利用方法，方法步骤包括：

1)对废弃混凝土拌合物进行分类清洗；

2)对清洗的废弃混凝土拌合物进行破碎；

3)对破碎的废弃混凝土拌合物进行整型制成类球体的粗骨料、细骨料；

4)对破碎、整型废弃混凝土拌合物时产生的粉体进行烘干，然后再粉磨；

5)所述废弃混凝土拌合物处理和混凝土在同一搅拌站内联合生产。

实施例中，破碎的废弃混凝土拌合物整型是先采用立磨对破碎废弃混凝土拌合物进行细磨，然后再采用管磨进行精磨，形成双磨机串联式结构。为了应用时，可根据使用条件进行配料，粗骨料、细骨料和粉体分别采用储罐存放。所述粗骨料、细骨料、磨粉步骤在搅拌站内三位一体进行加工，对各个模块可实现无缝对接，进行进行集约化管理。

所述的分类清洗采用智能机械手分类机智能识别和自动分类不同废弃混凝土拌合物种类，废弃混凝土拌合物采用HBT315圆锥式破碎机破碎，破碎的废弃混凝土拌合物采用VSI6X1263冲击式破碎机进行整型，粉体采用WRF400T-Z天然气热风炉进行烘干，粉体采用LM28-N立式磨机进行粉磨，所述细骨料加工为制砂过程。

本实施例对粗骨料和细骨料破碎后还进行整型，颗粒骨料(即破碎废弃混凝土拌合物)整形的堆积密度和密实密度最大，天然砂石骨料的堆积密度和密实密度次之，而简单破碎的再生骨料的堆积密度和密实密度最小。

石料整形骨料(即破碎废弃混凝土拌合物)与简单破碎骨料相比，粒形和界面均得到了改善，能够大幅提高混凝土的性能。为了充分利用碎石资源，应对骨料进行整形处理，避免直接使用简单破碎的低品质砂石骨料。通过不整形骨料与整形骨料对混凝土的影响、及简单破碎不整形骨料与石料整形对混凝土的影响，分别从粒形和界面上进行对比，可得出以下结论：

(1)整形骨料在粒形上有优势，不整形骨料在界面上有优势，而整形骨料粒形的优点掩盖了界面的不足，整形骨料混凝土拌合物性能优于碎石混凝土。

(2)经过整形处理后的砂石骨料同整形前相比，既具备了粒形优势，又具备了界面优势，能够显著提高混凝土的性能，因此有必要对骨料进行整形处理，避免直接使用未经整形处理的骨料。

综合(1)和(2)所得，对骨料进行整形处理，整形后骨料的颗粒形貌、粒形、级配、针片状颗粒含量均会发生很大改变，使用此整形骨料所配制的混凝土的性能(工作性、力学性能和耐久性)将会大大提高。

考虑到粉体在有水分环境下容易粘合变质，形成泥质，所述破碎、整型废弃混凝土拌合物时产生的粉体存放前，先将粉体烘干，去掉粉体中的水分子，然后再进行粉磨精加工后存放，更好地保证存放后的使用质量，由此还确保废弃混凝土拌合物处理时造成污染环境，实现废弃混凝土拌合物100％的再生利用。

本发明方法应用在混凝土搅拌站上，与混凝土搅拌站形成废弃混凝土拌合物再生利用的集中一体化加工。应用时，可采用规范化和智能化控制，具体的，1)在废弃混凝土拌合物分类上采用红外线技术识别不同品种；2)利用机械手自动分类，实现智能生产；分辨率高，减少人为误判；3)改变传统骨料单一品种，将废弃混凝土拌合物细分成粗骨料、细骨料和粉体等若干品种，科学地规范骨料规格，便于组合出多级配、符合高性能混凝土需要的组分；4)骨料生产过程中，应用颗粒形状识别技术智能分析，同步控制产品质量；5)料仓配置红外线料位器，自动探测物料贮存量，与混凝土生产控制***ERP联动，实现喂料自动补给的物联网体系；6)通过网络技术，采集材料——生产——质量全过程数据，应用软件汇聚大数据，最终达到生产控制及质量控制标准化、智能化的目的。

进一步的，本发明具体实施中：

1、分类清洗：1)清洗垃圾中的油污、粘土，并用压浆机处理杂物；2)使用福建南方路面机械有限公司的智能机械手分类机，智能识别和自动分类不同垃圾种类；

2、破碎：1)用HBT315圆锥式破碎机破碎体积大的混凝土；2)使用黎明重工(全称：黎明重工科技股份有限公司)的矿山机械；

3、整形：1)用VSI6X1263冲击式破碎机，对碎石进行二次加工——整形；2)用SLXF950选粉机，收集石屑和石粉，干法生产，消除污水排放；3)采用福建南方路面机械有限公司的颗粒全自动分析仪，实时分析砂的质量，并联动控制制砂技术参数，完成智能生产过程；

4、烘干：1)使用WRF400T-Z天然气热风炉烘干破碎的粉料；2)采用新能源，降低能耗；

5、粉磨：1)使用黎明重工的LM28-N立式磨机，国际粉磨先进设备，可实施超细物料粉磨；2)增加管磨机进行粉料整形；3)采用双磨机串联工艺；4)采用悬浮选粉和静电收尘设备；

6、其它配套工艺：1)设立收尘***，降低粉尘污染；2)建立气站，大幅度减少分析空压机噪音；3)立式骨料储存罐、皮带运输体系和SX40稀相气体输送***，减少铲车运载的噪音和过程扬尘；4)整个生产流程外部全封闭，内部分隔屏蔽，最大限度降低噪声和扬尘；5)材料生产和混凝土生产工艺整体联动，减少设备重复建设和占地空间，便于实现智能化生产平台。

Claims (10)

1.废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：方法步骤包括：

1)对废弃混凝土拌合物进行分类清洗；

2)对清洗的废弃混凝土拌合物进行破碎；

3)对破碎的废弃混凝土拌合物进行整型制成类球体的粗骨料、细骨料；

4)对破碎、整型废弃混凝土拌合物时产生的粉体进行烘干，然后再粉磨；

5)所述废弃混凝土拌合物处理和混凝土在同一搅拌站内联合生产。

2.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：破碎的废弃混凝土拌合物整型是先采用立磨对破碎废弃混凝土拌合物进行细磨，然后再采用管磨进行精磨，形成双磨机串联式结构。

3.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：粗骨料、细骨料和粉体分别采用储罐存放。

4.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：所述粗骨料、细骨料、磨粉步骤在搅拌站内三位一体进行加工，对各个模块可实现无缝对接，进行进行集约化管理。

5.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：分类清洗采用智能机械手分类机智能识别和自动分类不同废弃混凝土拌合物种类。

6.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：废弃混凝土拌合物采用HBT315圆锥式破碎机破碎。

7.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：破碎的废弃混凝土拌合物采用VSI6X1263冲击式破碎机进行整型。

8.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：粉体采用WRF400T-Z天然气热风炉进行烘干。

9.根据权利要求1所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：粉体采用LM28-N立式磨机进行粉磨。

10.根据权利要求4所述的废弃混凝土拌合物的再生利用方法，其特征在于：所述细骨料加工为制砂过程。