CN113603402A - 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法 - Google Patents

一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113603402A
CN113603402A CN202110858816.8A CN202110858816A CN113603402A CN 113603402 A CN113603402 A CN 113603402A CN 202110858816 A CN202110858816 A CN 202110858816A CN 113603402 A CN113603402 A CN 113603402A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste slurry
concrete
mixing
carbonization
water
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN202110858816.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113603402B (zh
Inventor
沈凡
余泳幸
林传华
刘非易
陈武光
韦国苏
邱利剑
张子艺
明方成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Chengmei Building Materials Co Ltd
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Hubei Chengmei Building Materials Co Ltd
Wuhan Institute of Technology
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 Hubei Chengmei Building Materials Co Ltd, Wuhan Institute of Technology filed Critical Hubei Chengmei Building Materials Co Ltd
Priority to CN202110858816.8A priority Critical patent/CN113603402B/zh
Publication of CN113603402A publication Critical patent/CN113603402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113603402B publication Critical patent/CN113603402B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • C04B28/006Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • 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
    • C04B18/0418Wet materials, e.g. slurries
    • 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
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • C04B40/0046Premixtures of ingredients characterised by their processing, e.g. sequence of mixing the ingredients when preparing the premixtures
    • 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
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:1)将搅拌站废浆、水、解凝均化剂按混合球磨得到废浆处理液;2)根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂混合均匀得到生料,将混合后的生料煅烧、球磨得到煅烧研磨产物;3)抗碳化型混凝土的制备:将废浆处理液、煅烧研磨产物、粉煤灰、水、复合碱性激发剂及减水剂混合搅拌,压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土。本发明方法制备工艺流程简单清晰,用两种方式处理搅拌站废浆后所得产物与骨料等混合压制成型,既能够有效激发出搅拌站废浆的活性,还能通过煅烧产物的水化反应来保证体系的稳定性,从而显著提升混凝土的抗碳化性能。

Description

一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法。
背景技术
在我国城镇化发展建设的进程中,混凝土为城市建设发挥了举足轻重的作用。为了保证所使用的混凝土的质量稳定,混凝土的生产开始由粗放型生产向集约化、规模化生产转变,由此诞生了很多商品混凝土搅拌站,实现了混凝土生产的专业化、商品化和社会化。然而,商品混凝土搅拌站在运行过程中,不可避免地由于闷机、撒料、清洗等原因产生大量的废料,如果对这些废料处理不当,势必会对周边环境和生态***造成较大的负面影响。因此,开发利用这些混凝土废料很有必要。
搅拌站对废料的处理通常是通过砂石分离装置进行分离,分离后的砂石可以继续循环利用,而分离后的浆料则通过多级沉淀继续回收。尽管沉淀池上层废水基本做到了零排放,但沉淀池下层的废浆利用难度较大。这些废浆是由胶凝材料的水化产物和残余胶凝材料颗粒组成,pH值较高,继续填埋、倾倒依然会对环境造成极大的污染。目前对废浆的利用是用来制备C30混凝土中的矿物掺合料,但由于搅拌站废浆长时间在碱性水中浸泡,其水化活性大幅度降低,制备的矿物掺合料活性不够,会对混凝土强度造成一定损害,而且在整个混凝土制备中掺量也很少,不能达到有效利用;其次,沉淀的废浆粘度大,泵送过程也比较困难,甚至会对设备造成一定损害。
本发明采取一系列工艺手段对搅拌站废浆进行改性处理,制备出一种具有抗碳化型的混凝土,不仅能够有效地利用商品混凝土搅拌站废浆,解决搅拌站废浆难处理的问题,而且制提高了混凝土的强度和耐久性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
提供一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1)搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆、水、解凝均化剂按混合球磨30~60min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为400~500m2/Kg;
2)搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂混合均匀得到生料,使所得生料的钙硅摩尔比为1.4~1.8:1;
b、将混合后的生料在1400~1450℃下煅烧1~2h,然后以4~6℃/min的降温速率降温至800℃,保温5~10s,接着在30~60s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物;
c、将所得煅烧产物球磨30~60min,得到细度360~480m2/Kg的煅烧研磨产物;
3)抗碳化型混凝土的制备
将步骤1)所得废浆处理液、步骤2)所得煅烧研磨产物、粉煤灰、水、复合碱性激发剂及减水剂混合搅拌,将所得拌合物压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土。根据需要,拌合物中还可以加入粗骨料、细骨料等。本发明的煅烧研磨产物,在碱性激发剂作用下具有胶凝性,废浆处理后产物与碱性激发剂之间会产生地聚合物反应,地聚合物反应本身具有很好的抗收缩性。
按上述方案,步骤1)所述搅拌站废浆为搅拌站废料(废弃的混凝土)冲洗至沉淀池中沉淀所得的浆体,含水率为25~35%。
按上述方案,步骤1)所述解凝均化剂由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比1~6:2~10:80~90:2~4混合配制得到,所述乙二醇纯度大于98wt%,所述二乙醇单异丙醇胺纯度大于85wt%。本发明的解凝均化剂用于充分分散废浆,同时提高研磨效率。
按上述方案,步骤1)所述搅拌站废浆、水、解凝均化剂质量比为65~80:10~15:0.5~2。
按上述方案,步骤2)所述石粉为石灰石机制砂或石灰石石料生产过程中收集的粉料,其中CaCO3≥80%(质量百分比),粒径D50=16~25μm。石粉为体系提供钙源,从而调整钙硅比。
本发明在高温煅烧阶段,以CaO-Al2O3-SiO2三元相图为参考,根据煅烧生料中氧化物含量,控制钙硅的摩尔比来调配煅烧原料中废浆、石粉和硅砂的组成,高效地利用了废浆等固体废弃物的CaCO3和SiO2,同时能有效地控制煅烧产物,在800℃保温5~10s,能促进部分β型硅酸二钙向γ型硅酸二钙转变,从而能够在急冷后既有能够水化的胶凝材料,还含有能抵抗碳化的硅钙化合物,煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成。
按上述方案,步骤2)所述硅砂中SiO2≥95%(质量百分比)。
按上述方案,步骤2)所述球磨过程中所用研磨球为玻璃珠,氧化铝研磨球或陶瓷研磨球,球料比为1~1.5,粒径7mm、5mm、3mm的研磨球的质量比为3:4:3。
按上述方案,步骤3)所述粉煤灰为Ⅰ或II级粉煤灰,其中SiO2/Al2O3质量比为2.2~2.5。粉煤灰是一种以SiO2和Al2O3为主要成分的微细玻璃体,其中活性较高的玻璃体约占50~80%,所含的铝离子会在碱性环境中使玻璃体解体,从而促进地聚合物反应的进行。
按上述方案,步骤3)所述拌合物原料组分及质量份配比如下:废浆处理液200~220份,煅烧研磨产物300~320份,粉煤灰45~55份,水60~80份,复合碱性激发剂110~130份,减水剂0~2份。还可以根据需要加入粗骨料0~1250份,细骨料0~710份,粗骨料选自5~19mm连续级配石子,细骨料选自天然河砂、山砂、湖砂或机制砂中任意一种或多种。
按上述方案,步骤3)所述复合碱性激发剂的制备方法为:将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比78~86:7~10:9~12混合搅拌均匀,陈化20~30min得到复合碱性激发剂。本发明将硅酸钠与氢氧化钠按一定比例调配并陈化一段时间,使激发溶液内部的二聚体H2SiO4 2-或三聚体硅酸盐H3SiO4 -含量增多,同时氢氧化钠高碱性能够对废浆和粉煤灰进行侵蚀,使溶解出来的Ca2+、Al3+反应生成水化硅酸钙凝胶、水化铝硅酸钙,又反之促进硅酸钠水解反应;而加入的硅溶胶是一种低粘度的溶液,不仅能与硅酸钠和氢氧化钠调控激发剂中SiO2/Na2O摩尔比,而且在进一步反应中,由于会使SiO2/Na2O液相处于离子态-聚合态的过渡状态,有助于继续生成有胶凝性质的水化硅酸钙,而在反应后期部分未完全反应的硅溶胶可以与氢氧化钙反应生成C-S-H凝胶,提高混凝土后期强度。
按上述方案,所述硅酸钠模数为2.0~2.3,波美度30~40。
按上述方案,所述硅溶胶中SiO2含量为24~30wt%。
按上述方案,步骤3)所述减水剂为聚羧酸减水剂,减水率为20~28%。
按上述方案,步骤3)所述蒸养条件为:45~50℃水蒸汽下静置4小时。
按上述方案,步骤3)所述养护条件为:温度20±2℃,相对湿度≥95%,养护3d以上。
本发明还包括根据上述方法得到的抗碳化型混凝土。
本发明综合物理和化学激发两种方式对搅拌站废浆进行改性,对部分搅拌站废浆进行湿磨处理,提高其表面性能,再加入激发剂来激发其活性;然后对另一部分搅拌站废浆进行煅烧,适量添加校正原料石粉、硅砂等来调控物料的硅钙摩尔比(Si/Ca),接着以这两种处理后的产物与骨料等混合后压制制备混凝土,成型后再蒸养、碳化。物理和化学激发两种方法能够相互补强,共同保证混凝土的强度。煅烧研磨产物中含有大量具有水化活性的β型硅酸二钙,它能够与水反应,生成无定型的水化硅酸钙,在提高混凝土早期强度时,生成的氢氧化钙还能为整个体系保证一定的碱度,尤其能保证物理球磨处理的搅拌站废浆在碱性环境中与复合碱性激发剂相互作用,缓慢反应生成稳定的架状结构的硅酸盐。另一部分煅烧产物γ型硅酸二钙和焦硅酸钙(又称硅钙石)与二氧化碳有很强的结合能力,在整个混凝土体系中,能够逐渐吸收二氧化碳生成碳酸钙,既能夺取氢氧化钙中二氧化碳,防止体系碱度降低,还能够填隙其中从而提高混凝土的后期强度。没有进行碳化养护的3d抗压强度为48.7MPa,而经过一段时间碳化养护的3d抗压强度可达到62MPa。
本发明的有益效果在于:本发明方法制备工艺流程简单清晰,用两种方式处理搅拌站废浆后所得产物与骨料等混合压制成型,既能够有效激发出搅拌站废浆的活性,还能通过煅烧产物的水化反应来保证体系的稳定性,从而显著提升混凝土的抗碳化性能。本发明利用搅拌站废浆制备出抗碳化型混凝土,能有效减少搅拌站废弃物的排放,增加经济效益,为实现预拌混凝土行业绿色低碳循环发展提供技术支持。
附图说明
图1为本发明实施例1步骤2制备的煅烧研磨产物的XRD图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例及对比例所用搅拌站废浆为搅拌站在混凝土搅拌过程中因撒漏或废弃的混凝土通过冲洗至沉淀池中沉淀所得的浆体,搅拌站废浆中氧化物组成为:CaO含量35wt%,SiO2含量30wt%,Al2O3含量6wt%;所用乙二醇纯度98%;所用二乙醇单异丙醇胺纯度85%;所用水为自来水;所用石粉为石灰石机制砂或石灰石石料生产过程中收集的粉料,其中CaCO3含量85wt%,粒径D50=18μm;所用硅砂中SiO2含量95wt%;所用硅酸钠模数为2.2,波美度35;所用硅溶胶中SiO2含量为25wt%;所用粉煤灰为II级粉煤灰,其中SiO2/Al2O3质量比为2.3;所用减水剂为聚羧酸减水剂,减水率为25%;所用粗骨料选自5~19mm连续级配石子;所用细骨料选用天然河砂、山砂,并按3:7比例混合配制。
实施例1
一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1、搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆(含水率30%)、水、解凝均化剂(由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比3:6:85:3混合配制得到)按照质量比65:15:0.5的比例混合,在湿式球磨机中研磨30min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为407m2/Kg;
2、搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂作为校正原料,使其钙硅比为1.4,并将搅拌站废浆、石粉与硅砂混合均匀得到生料;
b、将混合后的生料在1400℃下煅烧1h,然后按5℃/min的降温速率降温至800℃,保温5s,接着在30s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物;
c、将所得煅烧产物放入干式球磨机中球磨30min,所用研磨球为玻璃珠(粒径7mm、5mm、3mm质量比为3:4:3),球料比为1,得到细度363m2/Kg的煅烧研磨产物;
3、混凝土压制成型
a、将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比78:7:9的比例混合搅拌,得到复合碱性激发剂,陈化20min,备用;
b、将步骤1所得废浆处理液、步骤2所得煅烧研磨产物、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、复合碱性激发剂及减水剂按质量比200:300:45:1200:670:60:110:1.5混合搅拌,将拌合物参照JG/T 520-2018《挤压成型混凝土抗压强度试验方法》压制成型,制成40mm×40mm×40mm的立方块,再在45℃水蒸汽下蒸养4小时,待冷却后将蒸养后的样品根据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》养护(标准养护箱温度20±2℃,相对湿度≥95%)3d以上得到抗碳化型混凝土。将本实施例蒸养后的样品根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中碳化试验工艺条件(CO2浓度20±3%,相对湿度70±5%,温度20±2℃)碳化0.5h(模拟混凝土长期在空气环境中受二氧化碳侵蚀影响)然后养护(标准养护箱温度20±2℃,相对湿度≥95%)3d以上所得混凝土作为对比样混凝土。
如图1所示为本实施例步骤2制备的煅烧研磨产物的XRD图,可见,该煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成。
本实施例所制备的抗碳化型混凝土3d抗压强度为43MPa,对比样混凝土3d抗压强度为52MPa,说明本实施例所制备的混凝土经碳化后抗压强度提高,说明其抗碳化性能优良,耐久性好。
实施例2
一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1、搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆(含水率33%)、水、解凝均化剂(由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比2:5:87:4混合配制得到)按照质量比80:15:2的比例混合,在湿式球磨机中研磨60min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为518m2/Kg;
2、搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂作为校正原料,使其钙硅比为1.8,并将搅拌站废浆、石粉与硅砂混合均匀得到生料;
b、将混合后的生料在1450℃下煅烧2h,然后按4℃/min的降温速率降温至800℃,保温10s,接着在60s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物,该煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成;
c、将所得煅烧产物与助磨剂在干式球磨机中球磨60min,所用研磨球为玻璃珠(粒径7mm、5mm、3mm质量比为3:4:3),球料比为1.5,得到细度493m2/Kg的煅烧研磨产物;
3、混凝土压制成型
a、将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比86:10:12的比例混合搅拌,得到复合碱性激发剂,陈化30min,备用;
b、将步骤1所得废浆处理液、步骤2所得煅烧研磨产物、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、复合碱性激发剂及减水剂按质量比220:320:55:1250:710:80:130:2混合搅拌,将拌合物采用实施例1相同的方法压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土(并将蒸养后的样品碳化4h后再养护所得混凝土作为对比样混凝土)。
本实施例所制备的抗碳化型混凝土3d抗压强度为40MPa,对比样混凝土3d抗压强度为49MPa。
实施例3
一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1、搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆(含水率28%)、水、解凝均化剂(由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比5:8:82:2混合配制得到)按照质量比72:12:1.2的比例混合,在湿式球磨机中研磨45min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为463m2/Kg;
2、搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂作为校正原料,使其钙硅比为1.6,并将搅拌站废浆、石粉与硅砂混合均匀得到生料;
b、将混合后的生料在1425℃下煅烧1.5h,然后按4℃/min的降温速率降温至800℃,保温7s,接着在45s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物,该煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成;
c、将所得煅烧产物与助磨剂在干式球磨机中球磨45min,所用研磨球为玻璃珠(粒径7mm、5mm、3mm质量比为3:4:3),球料比为1.3,得到细度437m2/Kg的煅烧研磨产物;
3、混凝土压制成型
a、将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比82:8.5:11的比例混合搅拌,得到复合碱性激发剂,陈化25min,备用;
b、将步骤1所得废浆处理液、步骤2所得煅烧研磨产物、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、复合碱性激发剂及减水剂按质量比210:310:50:1225:690:70:120:1.7混合搅拌,将拌合物按照实施例1相同的方法压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土(并将蒸养后的样品碳化2h后再养护所得混凝土作为对比样混凝土)。
本实施例所制备的抗碳化型混凝土3d抗压强度为47MPa,对比样混凝土3d抗压强度为55MPa。
实施例4
一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1、搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆(含水率26%)、水、解凝均化剂(由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比3:2:87:4混合配制得到)按照质量比70:12:1的比例混合,在湿式球磨机中研磨40min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为405m2/Kg;
2、搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂作为校正原料,使其钙硅比为1.5,并将搅拌站废浆、石粉与硅砂混合均匀得到生料;
b、将混合后的生料在1420℃下煅烧1.2h,然后按6℃/min的降温速率降温至800℃,保温6s,接着在40s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物,该煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成;
c、将所得煅烧产物与助磨剂在干式球磨机中球磨40min,所用研磨球为玻璃珠(粒径7mm、5mm、3mm质量比为3:4:3),球料比为1.2,得到细度388m2/Kg的煅烧研磨产物;
3、混凝土压制成型
a、将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比80:8:10的比例混合搅拌,得到复合碱性激发剂,陈化23min,备用;
b、将步骤1所得废浆处理液、步骤2所得煅烧研磨产物、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、复合碱性激发剂及减水剂按质量比207:315:47:1220:680:69:117:1.6混合搅拌,将拌合物按照实施例1相同的方法压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土(并将蒸养后的样品碳化3h后再养护所得混凝土作为对比样混凝土)。
本实施例所制备的抗碳化型混凝土3d抗压强度为45MPa,对比样混凝土3d抗压强度为54MPa。
实施例5
一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,具体步骤如下:
1、搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆(含水率26%)、水、解凝均化剂(由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比3:9:82:2混合配制得到)按照质量比78:14:1.7的比例混合,在湿式球磨机中研磨50min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为485m2/Kg;
2、搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂作为校正原料,使其钙硅比为1.7,并将搅拌站废浆、石粉与硅砂混合均匀得到生料;
b、将混合后的生料在1440℃下煅烧1.8h,然后按4℃/min的降温速率降温至800℃,保温9s,接着在50s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物,该煅烧产物由C3S2、β-C2S和γ-C2S组成;
c、将所得煅烧产物与助磨剂在干式球磨机中球磨50min,所用研磨球为玻璃珠(粒径7mm、5mm、3mm质量比为3:4:3),球料比为1.1,得到细度461m2/Kg的煅烧研磨产物;
3、混凝土压制成型
a、将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比82:9:11的比例混合搅拌,得到复合碱性激发剂,陈化28min,备用;
b、将步骤1所得废浆处理液、步骤2所得煅烧研磨产物、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、复合碱性激发剂及减水剂按质量比215:317:53:1245:700:72:122:1.8混合搅拌,将拌合物按照实施例1相同的方法压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土(并将蒸养后的样品碳化3.2h后再养护所得混凝土作为对比样混凝土)。
本实施例所制备的抗碳化型混凝土3d抗压强度为41MPa,对比样混凝土3d抗压强度为50MPa。

Claims (10)

1.一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)搅拌站废浆的湿法处理
将搅拌站废浆、水、解凝均化剂按混合球磨30~60min,得到废浆处理液,废浆处理液蒸发残留物的比表面积为400~500m2/Kg;
2)搅拌站废浆的干法处理
a、根据搅拌站废浆中氧化物组成,加入石粉与硅砂混合均匀得到生料,使所得生料的钙硅摩尔比为1.4~1.8:1;
b、将混合后的生料在1400~1450℃下煅烧1~2h,然后以4~6℃/min的降温速率降温至800℃,保温5~10s,接着在30~60s内急冷至400℃以下,之后随炉冷却至室温,得到煅烧产物;
c、将所得煅烧产物球磨30~60min,得到细度360~480m2/Kg的煅烧研磨产物;
3)抗碳化型混凝土的制备
将步骤1)所得废浆处理液、步骤2)所得煅烧研磨产物、粉煤灰、水、复合碱性激发剂及减水剂混合搅拌,将所得拌合物压制成型,再蒸养、养护得到抗碳化型混凝土。
2.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤1)所述搅拌站废浆为搅拌站废料冲洗至沉淀池中沉淀所得的浆体,含水率为25~35%。
3.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤1)所述解凝均化剂由乙二醇、二乙醇单异丙醇胺、水、聚羧酸减水剂按照质量比1~6:2~10:80~90:2~4混合配制得到,所述乙二醇纯度大于98wt%,所述二乙醇单异丙醇胺纯度大于85wt%。
4.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤1)所述搅拌站废浆、水、解凝均化剂质量比为65~80:10~15:0.5~2。
5.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤2)所述石粉为石灰石机制砂或石灰石石料生产过程中收集的粉料,其中CaCO3≥80%,粒径D50=16~25μm;所述硅砂中SiO2≥95%;所述球磨过程中所用研磨球为玻璃珠,氧化铝研磨球或陶瓷研磨球,球料比为1~1.5,粒径7mm、5mm、3mm的研磨球的质量比为3:4:3。
6.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤3)所述粉煤灰为Ⅰ或II级粉煤灰,其中SiO2/Al2O3质量比为2.2~2.5。
7.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤3)所述拌合物原料组分及质量份配比如下:废浆处理液200~220份,煅烧研磨产物300~320份,粉煤灰45~55份,水60~80份,复合碱性激发剂110~130份,减水剂0~2份。
8.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤3)所述复合碱性激发剂的制备方法为:将硅酸钠、氢氧化钠和硅溶胶按照质量比78~86:7~10:9~12混合搅拌均匀,陈化20~30min得到复合碱性激发剂;所述硅酸钠模数为2.0~2.3,波美度30~40;所述硅溶胶中SiO2含量为24~30wt%。
9.根据权利要求1所述的利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法,其特征在于,步骤3)所述减水剂为聚羧酸减水剂,减水率为20~28%;所述蒸养条件为:45~50℃水蒸汽下静置4小时;所述养护条件为:温度20±2℃,相对湿度≥95%,养护3d以上。
10.根据权利要求1-9任一所述方法得到的抗碳化型混凝土。
CN202110858816.8A 2021-07-28 2021-07-28 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法 Active CN113603402B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110858816.8A CN113603402B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110858816.8A CN113603402B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113603402A true CN113603402A (zh) 2021-11-05
CN113603402B CN113603402B (zh) 2022-05-10

Family

ID=78338522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110858816.8A Active CN113603402B (zh) 2021-07-28 2021-07-28 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113603402B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116003161A (zh) * 2022-09-26 2023-04-25 安徽建工建材科技集团有限公司 一种退回混凝土循环利用方法及其制备的低碳混凝土
CN117756459A (zh) * 2023-12-25 2024-03-26 万特福建筑构件有限公司 一种绿色环保混凝土及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE20020831A1 (en) * 2002-10-24 2004-05-05 John Gerard Cronin A method of using wastewater sludge in the production of concrete
CN105645800A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 中建商品混凝土成都有限公司 一种混凝土搅拌站废浆回收回用工艺
CN105819783A (zh) * 2016-03-14 2016-08-03 同济大学 一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石及其制备方法
CN106079102A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 云南建工集团曲靖建材有限公司 一种混凝土搅拌站废料回收利用方法及其***
CN110862238A (zh) * 2019-11-28 2020-03-06 中建商品混凝土有限公司 一种搅拌站废浆湿磨用分散剂
CN110963735A (zh) * 2019-12-22 2020-04-07 湖北工业大学 一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂
CN111763024A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 林铭昭 一种混凝土搅拌站废浆回收处理利用方法
CN112521115A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 中建西部建设湖南有限公司 一种修补防护用绿色碱激发材料及其制备方法
JP2021092474A (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 株式会社神戸製鋼所 ジオポリマー固化体製造方法及びジオポリマー固化体製造システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE20020831A1 (en) * 2002-10-24 2004-05-05 John Gerard Cronin A method of using wastewater sludge in the production of concrete
CN105645800A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 中建商品混凝土成都有限公司 一种混凝土搅拌站废浆回收回用工艺
CN105819783A (zh) * 2016-03-14 2016-08-03 同济大学 一种以混凝土搅拌站废浆料生产的抗盐冻混凝土路缘石及其制备方法
CN106079102A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 云南建工集团曲靖建材有限公司 一种混凝土搅拌站废料回收利用方法及其***
CN110862238A (zh) * 2019-11-28 2020-03-06 中建商品混凝土有限公司 一种搅拌站废浆湿磨用分散剂
JP2021092474A (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 株式会社神戸製鋼所 ジオポリマー固化体製造方法及びジオポリマー固化体製造システム
CN110963735A (zh) * 2019-12-22 2020-04-07 湖北工业大学 一种用于免蒸养预制混凝土构件的纳米晶核早强剂
CN111763024A (zh) * 2020-06-30 2020-10-13 林铭昭 一种混凝土搅拌站废浆回收处理利用方法
CN112521115A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 中建西部建设湖南有限公司 一种修补防护用绿色碱激发材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾维等: "搅拌站废渣在混凝土和水泥制品中应用的探索性研究", 《混凝土与水泥制品》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116003161A (zh) * 2022-09-26 2023-04-25 安徽建工建材科技集团有限公司 一种退回混凝土循环利用方法及其制备的低碳混凝土
CN117756459A (zh) * 2023-12-25 2024-03-26 万特福建筑构件有限公司 一种绿色环保混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113603402B (zh) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112266264B (zh) 基于碱激发与加速碳化协同作用的加气混凝土及制备方法
CN113603402B (zh) 一种利用搅拌站废浆制备抗碳化型混凝土的方法
CN101665369B (zh) 一种废弃混凝土的综合利用方法
CN112266193A (zh) 人造钢渣骨料及其制备方法和应用
CN105985039B (zh) 一种无机胶凝材料及其制备方法
CN112794683B (zh) 一种废弃混凝土基再生胶凝材料及其制备方法
CN111892340A (zh) 一种低成本钢渣碳化砖的制备方法
CN108117348B (zh) 一种磷渣基环保型建筑材料及其制备方法
CN114988791A (zh) 一种掺富硫锂渣的烟道灌浆料及其制备方法和应用
CN114573361A (zh) 环保固碳加气砖的生产方法及***
CN112745045A (zh) 一种工业废渣纳米活化浆料及其制备方法
CN114605121B (zh) 一种钨尾矿蒸压加气混凝土及其制备方法
CN116675509A (zh) 一种全固废免蒸养混凝土及其应用
CN111410508A (zh) 一种基于电厂固废和二氧化碳的建筑制品的制备方法和用途
CN111499329A (zh) 一种含有钢渣尾泥的蒸压灰砂砖及其制备方法
CN113354314B (zh) 一种基于工程渣土的高活性胶凝材料
CN111718141B (zh) 一种破碎混凝土渣粉制备人造高强轻骨料的方法
CN111348857A (zh) 一种混凝土活化剂及其制备方法
CN115745447B (zh) 废弃混凝土再生制备混凝土及其制备方法
CN116283139B (zh) 一种蒸压加气混凝土废料碳化再利用方法
CN115028395B (zh) 一种固废建材制品及其制备方法
CN116606115A (zh) 一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
CN101215110B (zh) 加气混凝土废料综合利用的处理方法
CN116283206A (zh) 适用于潮湿环境的绿色高耐久修补材料及其制备方法
CN116462437A (zh) 一种改性再生骨料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant