一种活性玻璃粉混合料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料技术领域，具体来说是一种活性玻璃粉混合料的制备方法。
【背景技术】
[0002]混凝土是当今社会广泛应用的基础材料，其发展离不开社会的进步，而社会的文明程度又决定了混凝土的发展程度。建筑行业和建材行业已被列为本世纪的支柱产业。从合理利用资源和能源、保护人类赖以生存的自然环境不遭破坏的前提出发，如何使混凝土能符合可持续发展的战略，发展绿色高性能混凝土是时代的要求，也是混凝土发展的必然。水泥是混凝土的重要原材料，因此，减小水泥生产带来的CO2排放，提高工业废渣的用量，提高混凝土的耐久性，延长建筑物的寿命，走可持续发展的绿色之路是混凝土的发展方向与未来。我国内地每年城市的废弃玻璃约450-750万吨，并每年呈递增趋势，台湾每年的废弃玻璃60万吨，香港每年产生近12万吨废玻璃。将近90%被运往堆放填掩埋区而废弃，处理费用相当高，仅回收一个环节的费用就高达300元/吨。由于污染，成本及颜色复杂等原因，仅有少部分回收的玻璃能用于生产新玻璃，这就造成了大量的废弃玻璃无法再利用，形成了巨大的社会资源的浪费，对日益稀缺的土地资源也形成了严峻的考验。因而妥善处理玻璃废弃物势在必行。
[0003]玻璃是无定形的，且含有大量的硅和钙，理论上只要粒度达到一定大小，将具备火山灰活性，甚至胶凝性，在混凝土中可作为矿物掺合料。并提高混凝土的性能，使其成为有价值的商品，不仅有利于节约成本，也能保护环境，在当今和谐社会具有极其重大的意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种简单的利用玻璃粉制备混凝土混合料的方法。研究证明一定粒度的玻璃粉具有火山灰性，火山灰硅酸盐水泥反应是指活性S12,活性Al2O3等活性组分与硅酸盐水泥中熟料水化生成Ca (OH) 2的反应，主要生成水化的硅酸钙(C-S-H)。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
(I)将废弃的生活玻璃分类除去杂物，并将玻璃用自来水清洗干净干燥后，放于密闭容器中敲碎得到3-5cm直径的块体，然后投入粉碎机粉碎，粉碎次数为3次，每次30s，得到玻璃粉重量比达90%以上。
[0005](2)将步骤(I)中的玻璃粉球磨30min，至玻璃粉粗细均匀度达95%以上。
[0006](3)将步骤(2)得到玻璃粉，采用筛分分析法，把粒径范围在10-50Mm，比表面积在500-800m2/kg的玻璃粉，作为混凝土的混合原材料之一。
[0007](4)混凝土混合料比例按如下重量比准备:水泥0.7-0.8份，玻璃粉0.08-0.12份，砂0.8-1份，小卵石0.08-0.15份，减水剂0.01-0.04份，水0.15-0.2份。
[0008](5 )将步骤(3 )所得到的玻璃粉和按照步骤(4)中的水泥倒入普通搅拌机搅拌2-3分钟，然后加砂再搅拌1-2分钟，再加入小卵石搅拌2-3分钟，最后加水和减水剂搅拌5-8分钟得到混凝土混合料。
[0009](6)对步骤(5)所得的混凝土混合料制备成标准的混凝土试块，并采取自然养护方法进行养护。
[0010]上述发明中的玻璃粉可作为混凝土的胶凝材料。与水泥的掺合比为1: (3-7)，由于玻璃中无定形二氧化娃碱活性较高，会在混凝土中发生碱-娃反应，对其结构造成破坏。但本发明是颗粒在50μπι以下的玻璃粉，且能均匀分布在水泥基体材料中，可发生火山灰反应，因而不会造成破坏。同时，磨细的玻璃粉还能带来如下益处:
(I)提供了一种废弃玻璃的再利用途径，避免浪费，节省土地资源，减少了废弃玻璃处理费。
[0011](2)本发明中的玻璃粉可部分取代混凝土中的水泥，降低了生产混凝土的成本，减少了对天然原材料的损耗，还能节能减排，符合可持续发展战略和绿色节能的理念。同时也能提高混凝土的强度和工作性。
[0012]( 3 )本发明中的玻璃粉获取方法简单方便，成本低，适合大部分区域大规模生产。
【具体实施方式】
[0013]本发明中活性玻璃粉混合料制备混凝土可按水泥0.7-0.8份，玻璃粉0.08-0.12份，砂0.8-1份，小卵石0.08-0.15份，减水剂0.01-0.04份，水0.15-0.2份获得。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实例。
[0014]实施例一:
(I)将废弃的生活玻璃用自来水清洗干净干燥后，放于密闭容器中敲碎得到3-5cm直径的块体，然后投入粉碎机粉碎，粉碎次数为3次，每次30s，得到玻璃粉重量比达90%以上。
[0015](2)将步骤(I)中的玻璃粉球磨30min，至玻璃粉粗细均匀度达95%以上。
[0016](3)将步骤(2)得到玻璃粉，采用筛分分析法，把粒径范围在10-50Mm，比表面积在500-800m2/kg的玻璃粉，作为混凝土的混合原材料之一。
[0017](4)混凝土混合料比例按如下重量比准备:水泥0.7份，玻璃粉0.08份，砂0.8份，小卵石0.08份，减水剂0.01份，水0.15份。
[0018](5)将步骤(3)所得到的玻璃粉和按照步骤(4)中水泥倒入普通搅拌机搅拌2分钟，然后加砂再搅拌I分钟，再加入小卵石搅拌2分钟，最后加水和减水剂搅拌5分钟得到混凝土混合料。
[0019](6)对步骤(5)所得的混凝土混合料制备成标准的混凝土试块，并采取自然养护方法进行养护。
[0020](7)性能测试:混凝土试体能满足C15-C40的强度要求。所配置的混凝土 7天抗压强度22.8MPa, 28天抗压强度25MPa。
[0021]实施例二:
(I)将废弃的生活玻璃用自来水清洗干净干燥后，放于密闭容器中敲碎至3-5cm直径的块体，然后投入粉碎机粉碎，粉碎次数为3次，每次30s，得到玻璃粉重量比达90%以上。
[0022](2)将步骤(I)中的玻璃粉球磨30min，至玻璃粉粗细均匀度达95%以上。
[0023](3)将步骤(2)得到玻璃粉，采用筛分分析法，把粒径范围在10-50Mm，比表面积在500-800m2/kg的玻璃粉，作为混凝土的混合原材料之一。
[0024](4)混凝土混合料比例按如下重量比准备:水泥0.7份，玻璃粉0.09份，砂0.1份，小卵石0.1份，减水剂0.03份，水0.2份。
[0025](5)将步骤(3)所得到的玻璃粉和按照步骤(4)中水泥倒入普通搅拌机搅拌3分钟，然后加砂再搅拌2分钟，再加入小卵石搅拌3分钟，最后加水和减水剂搅拌8分钟得到混凝土混合料。
[0026](6)对步骤(5)所得的混凝土混合料制备成标准的混凝土试块，并采取自然养护方法进行养护。
[0027](7)性能测试:混凝土试体能满足C15-C40的强度要求。所配置的混凝土 7天抗压强度23.3MPa, 28天抗压强度25.2MPa。
[0028]实施例三:
(I)将废弃的生活玻璃用自来水清洗干净干燥后，放于密闭容器中敲碎至3-5cm直径的块体，然后投入粉碎机粉碎，粉碎次数为3次，每次30s，得到玻璃粉重量比达90%以上。
[0029](2)将步骤(I)中的玻璃粉球磨30min，至玻璃粉粗细均匀度达95%以上。
[0030](3)将步骤(2)得到玻璃粉，采用筛分分析法，把粒径范围在10-50Mm，比表面积在500-800m2/kg的玻璃粉，作为混凝土的混合原材料之一。
[0031](4)混凝土混合料比例按如下重量比准备:水泥0.7份，玻璃粉0.1份，砂0.1份，小卵石0.1份，减水剂0.03份，水0.2份。
[0032](5)将步骤(3)所得到的玻璃粉和按照步骤(4)中水泥倒入普通搅拌机搅拌3分钟，然后加砂再搅拌I分钟，再加入小卵石搅拌3分钟，最后加水和减水剂搅拌6钟得到混凝土混合料。
[0033](6)对步骤(5)所得的混凝土混合料制备成标准的混凝土试块，并采取自然养护方法进行养护。
[0034](7)性能测试:混凝土试体能满足C15-C40的强度要求。所配置的混凝土 7天抗压强度23.2MPa, 28天抗压强度24.8MPa。
[0035]以上三例塌落度都在90-100mm范围内，工作性好。通过配比可看出，活性玻璃粉代替水泥范围在10-20%内所制备的混凝土抗压强度完全满足C15-C40的强度要求。
[0036]本发明决不限于以上实施实例，凡在本发明的原则之内作任何改动，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种活性玻璃粉混合料的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤:(1)将废弃的生活玻璃清洗干净干燥后，放于密闭容器中敲碎得到3-5cm直径的块体，然后投入粉碎机粉碎，粉碎次数为3次，每次30s，得到玻璃粉重量比达90%以上；(2)将步骤(1)中的玻璃粉球磨30min，至玻璃粉粗细均匀度达95%以上；(3)将步骤(2)得到玻璃粉，采用筛分分析法，把粒径范围在10-50Mm的玻璃粉，作为混凝土的混合原材料之一；(4)将步骤(3)所得到的玻璃粉和水泥倒入普通搅拌机搅拌2-3分钟，然后加砂再搅拌1-2分钟，再加入小卵石搅拌2-3分钟，最后加水和减水剂搅拌5-8分钟得到混合料；(5)对步骤(4)所得的混合料制备成标准混凝土试块，并采取自然养护进行养护。2.根据权利要求1所述的一种活性玻璃粉混合料的制备方法，其特征在于所述玻璃粉是一种胶凝材料，具有碱活性，比表面积在500-800m2/kg。3.根据权利要求1所述的一种活性玻璃粉混合料的制备方法，其特征在于所混合料由如下比例组成:水泥0.7-0.8份，玻璃粉0.08-0.12份，砂0.8-1份，小卵石0.08-0.15份，减水剂 0.01-0.04 份，水 0.15-0.2 份。
【专利摘要】本发明公开了一种活性玻璃粉混合料的制备方法，属于建筑材料领域。本发明利用五十微米级的活性玻璃粉代替混凝土混合料中的水泥，并能在适当外加剂作用下，通过与其他砂子和小卵石及减水剂按照合理比例配料，制备得到满足相应标准的混凝土。本发明方法可大量利用生活中废弃的玻璃，掺入量在1：（3-7），可提高混凝土的性能，使其成为有用的物品。本发明不仅有利于节约成本，也能保护环境。配置的混凝土强度完全符合国家标准，强度满足C15-C40的等级要求，而且其耐久性能良好。本发明制备方法简单，成本低廉，同时能在多个地区和不同气候条件下大规模生产，很大程度增加了可操作性和降低了企业成本。
【IPC分类】C04B14/22, C04B28/00
【公开号】CN105130291
【申请号】CN201510430048
【发明人】苏和平, 刘光焰, 方亮, 李龙姣, 凤来仪
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月21日