专利名称：一种废弃混凝土组分分离的方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种将废弃混凝土中粗骨料、细骨料和水泥石组分相互分离的方法。
背景技术：
在废旧混凝土结构拆除过程中，以及在混凝土生产过程中产生大量的废弃混凝土。目前随基础建设规模的扩大和大量旧混凝土结构到达服役年限，废弃混凝土的产生量以惊人的速度增加。对于废弃混凝土的处理方法一般是当作建筑垃圾弃置，但这样的处理方法存在着明显的弊端，一是废弃混凝土的填埋堆放占用大量宝贵的土地资源；二是容易对环境造成二次污染；同时，废弃混凝土存在着再生利用的价值，将其弃置事实上造成了对资源的浪费。在制备混凝土的原材料日益匮乏的严峻形势下，对废弃混凝土各组分分离进行回收利用具有重大的意义。
对于混凝土生产过程中产生的尚未硬化的废弃混凝土，目前已有相关技术和设备对其进行清洗，可以将砂、石比较完全地分离出来加以回收利用。国内外也有人对废旧混凝土结构拆除以及生产过程中产生的硬化废弃混凝土的回收利用，其做法一般是将废弃硬化混凝土破碎，依靠破碎过程中的冲击、摩擦力使废弃混凝土变成小块，并使砂浆和粗骨料在一定程度上相互分离，然后将分离出来的粗骨料用于制备再生骨料混凝土。但是，这种分离方法存在一些问题，一是砂浆和粗骨料之间难以较完全地分离，而粘附了砂浆的粗骨料在制备再生粗骨料混凝土时由于砂浆的吸水性较大而使制备的混凝土新拌工作性能较差，同时在破碎分离过程中往往在粘附的砂浆内部、粘附的砂浆和粗骨料之间界面产生大量的微裂纹，使制备的再生骨料混凝土物理力学性能较差，强度等级低；二是分离出来的砂浆往往作为垃圾弃置，难以将紧密包裹的细骨料和水泥石相互分离出来分别加以利用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种将废弃混凝土中粗骨料、细骨料和水泥石组分相互分离的方法，该方法分离效率高、质量高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种废弃混凝土组分分离的方法，其特征在于它包括如下步骤1)、将除去钢筋、木块等杂质的大块废弃混凝土用颚式破碎机破碎成10cm-30cm粒径大小的小块，然后再用锥式偏心转轴破碎机破碎成3cm-10cm粒径的颗粒，用电磁除铁机将难以人工分拣的细小钢筋及铁钉等铁质杂质除去，得物料颗粒；2)、将物料颗粒用立式燃油炉加热至250℃-350℃，再用风力使其急冷至常温；3)、将冷却后的物料送入球磨机当中，在物料颗粒之间、物料颗粒与钢球之间相互碰撞、摩擦作用下，使粘附砂浆和粗骨料相互分离，物料在球磨机内停留时间为3-10min；物料出磨后用5mm振动筛将分离的砂浆细粒与粗骨料相互分离出来；4)、将分离出来的砂浆细粒再送入风扫管磨机中进行粉磨，在风扫管磨机内停留时间为5-15min；砂浆细粒在研磨作用下石英砂细骨料和水泥石相互分离，并将水泥石研磨成细粉，在风力作用下，水泥石细粉随风排出，用袋式收尘器收集，而石英砂(即细骨料)则从磨尾排出，实现细骨料和水泥石之间的分离。
本发明的原理首先，利用骨料与水泥石热膨胀系数的差异，通过加热处理使废弃混凝土颗粒当中骨料和水泥石之间由于热应力集中而在界面薄弱区产生微裂纹，并使已有的微裂纹扩展；其次，利用粉磨所产生的循环疲劳荷载使骨料与水泥石间微裂纹进一步失稳发展，使骨料与水泥石相互脱离，通过筛分实现粗骨料与砂浆的分离；最后，利用细骨料与水泥石易磨性的显著差异，以及混合粉磨时两者粉体粒径和密度的差别，采用磨内通风技术，依据风力选粉原理实现细骨料与水泥石的分离。
本发明提供了一种破碎、低温热处理、粉磨破碎、筛分、二次粉磨和风力选粉相结合的废弃混凝土组分分离方法；本发明的有益效果为分离效率高、质量高。
本发明具有如下特点1、首次提出破碎、低温热处理、粉磨和风力选粉相结合的废弃混凝土组分分离方法。
2、本方法实现了废弃混凝土中三种最主要的组分粗骨料、细骨料和水泥石高效率、高质量的互相分离，为这三种组分各自的高附加值再生利用提供了必要的条件。
图1是本发明的工艺流程图具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1如图1所示，某水泥混凝土道路拆除重修，产生大量原强度等级为C30的废弃混凝土，将废弃混凝土大块除去钢筋、泥土等杂质后在现场用颚式破碎机破碎成30cm粒径大小的小块后转运至废弃混凝土处理生产线，用锥式转轴偏心破碎机将废弃混凝土小块破碎成7cm粒径大小的颗粒，用电磁除铁机将铁丝等细小铁质杂质除去，再用小型立式燃油炉将其加热至250℃，然后将风力快速冷却后的物料送入Φ1200mm×2400mm尺寸小型球磨机当中，物料在磨内停留时间3min，物料出磨后用5mm孔径的方孔筛进行筛分处理，实现粗骨料与砂浆细粒的分离，再将分离出来的砂浆细粒送入Φ1200mm×4500mm尺寸的风扫管磨机中进行粉磨处理，物料在磨内停留时间10min，磨细的水泥石细粉随磨内通风出磨，用袋式收尘器收集；而较难磨的石英砂大部分颗粒较大，难以悬浮在磨内空气中随风排出，只能随磨机的转动从磨尾排出，实现石英砂细骨料与水泥石粉体的相互分离。
实施例2如图1所示，某水泥混凝土大桥拆除，产生大量原强度等级为C50的废弃混凝土，将废弃混凝土大块除去钢筋、木块等杂质后在现场用颚式破碎机破碎成20cm粒径大小的小块后转运至废弃混凝土处理生产线，用锥式转轴偏心破碎机将废弃混凝土小块破碎成4cm粒径大小的颗粒，用电磁除铁机将铁丝等细小铁质杂质除去，再用小型立式燃油炉将其加热至300℃，然后将风力快速冷却后的物料送入Φ1200mm×2400mm尺寸小型球磨机当中，物料在磨内停留时间5min，物料出磨后用5mm孔径的方孔筛进行筛分处理，实现粗骨料与砂浆细粒的分离，再将分离出来的砂浆细粒送入Φ1200mm×4500mm尺寸的风扫磨中进行粉磨处理，物料在磨内停留时间12min，磨细的水泥石细粉随磨内通风出磨，用袋式收尘器收集；而较难磨的石英砂大部分颗粒较大，难以悬浮在磨内空气中随风排出，只能随磨机的转动从磨尾排出，实现石英砂细骨料与水泥石粉体的相互分离。
实施例3一种废弃混凝土组分分离的方法，它包括如下步骤1)、将除去钢筋、木块等杂质的大块废弃混凝土用颚式破碎机破碎成10cm粒径大小的小块，然后再用锥式偏心转轴破碎机破碎成3cm粒径的颗粒，用电磁除铁机将难以人工分拣的细小钢筋及铁钉等铁质杂质除去，得物料颗粒；2)、将物料颗粒用立式燃油炉加热至350℃，再用风力使其急冷至常温；3)、将冷却后的物料送入球磨机当中，在物料颗粒之间、物料颗粒与钢球之间相互碰撞、摩擦作用下，使粘附砂浆和粗骨料相互分离，物料在球磨机内停留时间为10min；物料出磨后用5mm振动筛将分离的砂浆细粒与粗骨料相互分离出来；4)、将分离出来的砂浆细粒再送入风扫管磨机中进行粉磨，在风扫管磨机内停留时间为15min；砂浆细粒在研磨作用下石英砂细骨料和水泥石相互分离，并将水泥石研磨成细粉，在风力作用下，水泥石细粉随风排出，用袋式收尘器收集，而石英砂则从磨尾排出，实现细骨料和水泥石之间的分离。
权利要求
1.一种废弃混凝土组分分离的方法，其特征在于它包括如下步骤1)、将除去杂质后的大块废弃混凝土用颚式破碎机破碎成10cm-30cm粒径大小的小块，然后再用锥式偏心转轴破碎机破碎成3cm-10cm粒径的颗粒，用电磁除铁机除去铁质杂质，得物料颗粒；2)、将物料颗粒用立式燃油炉加热至250℃-350℃，再用风力使其急冷至常温；3)、将冷却后的物料送入球磨机当中，在物料颗粒之间、物料颗粒与钢球之间相互碰撞、摩擦作用下，使粘附砂浆和粗骨料相互分离，物料在球磨机内停留时间为3-10min；物料出磨后用5mm振动筛将分离的砂浆细粒与粗骨料相互分离出来；4)、将分离出来的砂浆细粒再送入风扫管磨机中进行粉磨，在风扫管磨机内停留时间为5-15min；砂浆细粒在研磨作用下石英砂细骨料和水泥石相互分离，并将水泥石研磨成细粉，在风力作用下，水泥石细粉随风排出，用袋式收尘器收集，而石英砂则从磨尾排出，实现细骨料和水泥石之间的分离。
2.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土组分分离的方法，其特征在于所述的球磨机为Φ1200mm×2400mm尺寸小型球磨机；所述的风扫管磨机为Φ1200mm×4500mm尺寸的风扫管磨机。
全文摘要
本发明属于建筑材料领域。一种废弃混凝土组分分离的方法，其特征在于它包括如下步骤利用水泥石与骨料之间的界面过渡区是混凝土等水泥基材料中薄弱环节的特点，采用加热、粉磨破碎等方法使界面过渡区原有的及新产生的微裂纹扩展，在挤压、摩擦力作用下使粗骨料与砂浆脱开，并通过筛分的方法将两者分离；将分离的砂浆进行粉磨，根据石英砂和水泥石之间易磨性和密度的不同，在磨内通风作用下利用风力选粉原理将石英砂细骨料和水泥石粉体相互分离。本发明提供了一种将废弃混凝土中粗骨料、细骨料和水泥石组分相互分离的方法，该方法分离效率高、质量高。
文档编号B02C2/02GK1857782SQ20061001924
公开日2006年11月8日 申请日期2006年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者何永佳, 胡曙光, 吕林女, 丁庆军 申请人:武汉理工大学