一种废旧混凝土的再生方法与流程

文档序号:16689465发布日期:2019-01-22 18:39阅读:435来源:国知局

本发明属于环保领域,具体涉及一种废旧混凝土的再生方法。



背景技术:

混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作骨料;与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。

随着我国经济的快速发展,基建项目大量增加,混凝土每年使用量达到数亿立方,每年也有大量的建筑拆除,产生了大量的废弃混凝土,废弃混凝土现在都是直接填埋,但是,随着废弃混凝土的增多,也会产生新的问题,现在为了回收废弃的混凝土,往往将混凝土破碎后进行铺路使用,造成了其价值的明显下降。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种废旧混凝土的再生方法,利用新的工艺处理,可以将废旧混凝土中的石块进行再利用,同时,其他沙料也可以回收使用,提升了废旧混凝土的价值。

本发明通过以下技术方案实现:

一种废旧混凝土的再生方法,包括以下步骤:

(1)、将废旧混凝土中的钢筋去除,使用破碎机对废旧混凝土进行破碎,过筛,将细沙和小颗粒物去除;

(2)、将含有石块的废旧混凝土继续破碎至可以用作混凝土添加用石块的大小;

(3)、将步骤(2)处理好的废旧混凝土使用水清洗,去除表面的泥土和其他小颗粒物;

(4)、小废旧混凝土块处理

a先将小废旧混凝土块放入到酸液中浸泡处理2-3min,然后滤出再放入到碱液中浸泡处理2-4min,最后取出用去离子水冲洗2遍后备用;

b将步骤a处理后的小废旧混凝土块和水玻璃按照重量比10-15:1进行混合投入到搅拌罐内,以800-1000转/分钟的转速搅拌处理1h后取出备用;

c将步骤b处理后的小废旧混凝土块在温度为230-250℃下处理1-2h,完成后取出得混合物a备用;

d将步骤c所得的混合物a放入到容器内,然后向容器内加入混合物a总质量200-300%的水、玄武岩粉3-5%、0.05-0.08%的石墨烯、0.8-1%的六偏磷酸钠,搅拌20-30min,保持容器内的温度为65-70℃,同时将容器内的压力增至0.25-0.3mpa,保温保压处理20-30min后取出过滤,得过滤物b备用;

e用水对步骤d所得的过滤物b冲洗2-3遍后,然后烘干,得到回收后的废弃混凝土块;

(5)、将步骤(4)得到的回收后的混凝土块与石块按重量比1:1-5的比例混合,得到再生混凝土粗骨料。

所述玄武岩粉使用以下方法进行改性处理:

(1)将玄武岩使用粉碎机破碎成玄武岩粉,过80目筛,然后使用清水浸泡2-3h,过滤,使用质量分数为1%的醋酸溶液浸泡3-5min,得到酸处理玄武岩粉;

(2)将步骤(1)处理得到的玄武岩粉水洗至中性,然后加入去离子水,去离子水加入量为玄武岩粉的8-12倍,加入其重量2-5%的羟基镍铝柱化剂,超声波处理1-2h,烘干,得到改性玄武岩粉。

所述羟基镍铝柱化剂使用以下方法制备:将1mol/l氯化铝溶液和1mol/l氯化镍溶液按体积比4-5:1混合,以500-600r/min的转速搅拌处理20-30min,升温至60℃,以1500-2000r/min的转速继续搅拌,向混合溶液中滴加1mol/l碳酸钠溶液至沉淀物不再增加,得到羟基镍铝柱化剂。

所述步骤(4)a中酸液为1mol/l的醋酸溶液。

所述步骤(4)a中碱液为氨水溶液。

所述步骤(2)中破碎后的混凝土中含有石块。

所述再生混凝土粗骨料的尺寸为8-28mm。

本申请中回收的小颗粒碎料,可以用于空心砖、加气砖等生产。

本申请中在对小废旧混凝土块进行处理时,使用玄武岩份、石墨烯、六偏磷酸钠等加入到废旧混凝土中,可以有效填充废旧混凝土的密实程度,玄武岩粉经过柱化改性,提升玄武岩粉的分散效果,使其能够更好地填充在废旧混凝土块的缝隙中,提升密实程度,也有助于石墨烯等在混凝土块中的填充效果,减少混凝土使用过程中可能出现的混凝土坍塌等现象,提升混凝土强度。

本发明的有益效果:本发明提供的废旧混凝土的再生方法简单,可以将废旧混凝土中的石块进行分离回收,并可以再次用于混凝土的制备,可以减少混凝土制备时新石块的使用量,减少混凝土的成本;另一方面,本申请通过对破碎后石块的处理,使得石块表面具有与水泥等材料更好的相容性,提升混凝土的强度,而且本申请经过对废旧混凝土块表面的处理,使得制成的再生混凝土骨料在与新骨料混合使用后,不会造成混凝土强度的明显下降,具有优异的效果;本申请的方法每年可以回收大量的废旧混凝土,每立方米混凝土成本可以降低5-10%,经济效益显著,每年可以减少新开采混凝土骨料用石数亿立方米,可以有效地保护自然环境,具有明显的社会效益。

具体实施方式

实施例1

一种废旧混凝土的再生方法,包括以下步骤:

(1)、将废旧混凝土中的钢筋去除,使用破碎机对废旧混凝土进行破碎,过筛,将细沙和小颗粒物去除;

(2)、将含有石块的废旧混凝土继续破碎至可以用作混凝土添加用石块的大小;

(3)、将步骤(2)处理好的废旧混凝土使用水清洗,去除表面的泥土和其他小颗粒物;

(4)、小废旧混凝土块处理

a先将小废旧混凝土块放入到酸液中浸泡处理2-3min,然后滤出再放入到碱液中浸泡处理2-4min,最后取出用去离子水冲洗2遍后备用;

b将步骤a处理后的小废旧混凝土块和水玻璃按照重量比12:1进行混合投入到搅拌罐内,以800转/分钟的转速搅拌处理1h后取出备用;

c将步骤b处理后的小废旧混凝土块在温度为245℃下处理2h,完成后取出得混合物a备用;

d将步骤c所得的混合物a放入到容器内,然后向容器内加入混合物a总质量250%的水、玄武岩粉4%、0.07%的石墨烯、0.8%的六偏磷酸钠,搅拌25min,保持容器内的温度为68℃,同时将容器内的压力增至0.28mpa,保温保压处理25min后取出过滤,得过滤物b备用;

e用水对步骤d所得的过滤物b冲洗2-3遍后,然后烘干,得到回收后的废弃混凝土块;

(5)、将步骤(4)得到的回收后的混凝土块与石块按重量比1:2.5的比例混合,得到再生混凝土粗骨料。

所述玄武岩粉使用以下方法进行改性处理:

(1)将玄武岩使用粉碎机破碎成玄武岩粉,过80目筛,然后使用清水浸泡2-3h,过滤,使用质量分数为1%的醋酸溶液浸泡3-5min,得到酸处理玄武岩粉;

(2)将步骤(1)处理得到的玄武岩粉水洗至中性,然后加入去离子水,去离子水加入量为玄武岩粉的8-12倍,加入其重量3.5%的羟基镍铝柱化剂,超声波处理1.5h,烘干,得到改性玄武岩粉。

所述羟基镍铝柱化剂使用以下方法制备:将1mol/l氯化铝溶液和1mol/l氯化镍溶液按体积比4.2:1混合,以600r/min的转速搅拌处理25min,升温至60℃,以1800r/min的转速继续搅拌,向混合溶液中滴加1mol/l碳酸钠溶液至沉淀物不再增加,得到羟基镍铝柱化剂。

所述步骤(4)a中酸液为1mol/l的醋酸溶液。

所述步骤(4)a中碱液为氨水溶液。

所述步骤(2)中破碎后的混凝土中含有石块。

实施例2

一种废旧混凝土的再生方法,包括以下步骤:

(1)、将废旧混凝土中的钢筋去除,使用破碎机对废旧混凝土进行破碎,过筛,将细沙和小颗粒物去除;

(2)、将含有石块的废旧混凝土继续破碎至可以用作混凝土添加用石块的大小;

(3)、将步骤(2)处理好的废旧混凝土使用水清洗,去除表面的泥土和其他小颗粒物;

(4)、小废旧混凝土块处理

a先将小废旧混凝土块放入到酸液中浸泡处理2-3min,然后滤出再放入到碱液中浸泡处理2-4min,最后取出用去离子水冲洗2遍后备用;

b将步骤a处理后的小废旧混凝土块和水玻璃按照重量比15:1进行混合投入到搅拌罐内,以1000转/分钟的转速搅拌处理1h后取出备用;

c将步骤b处理后的小废旧混凝土块在温度为240℃下处理1.8h,完成后取出得混合物a备用;

d将步骤c所得的混合物a放入到容器内,然后向容器内加入混合物a总质量260%的水、玄武岩粉5%、0.06%的石墨烯、1%的六偏磷酸钠,搅拌25min,保持容器内的温度为68℃,同时将容器内的压力增至0.25mpa,保温保压处理25min后取出过滤,得过滤物b备用;

e用水对步骤d所得的过滤物b冲洗2-3遍后,然后烘干,得到回收后的废弃混凝土块;

(5)、将步骤(4)得到的回收后的混凝土块与石块按重量比1:2.5的比例混合,得到再生混凝土粗骨料。

所述玄武岩粉使用以下方法进行改性处理:

(1)将玄武岩使用粉碎机破碎成玄武岩粉,过80目筛,然后使用清水浸泡2.5h,过滤,使用质量分数为1%的醋酸溶液浸泡5min,得到酸处理玄武岩粉;

(2)将步骤(1)处理得到的玄武岩粉水洗至中性,然后加入去离子水,去离子水加入量为玄武岩粉的10倍,加入其重量4%的羟基镍铝柱化剂,超声波处理1.5h,烘干,得到改性玄武岩粉。

所述羟基镍铝柱化剂使用以下方法制备:将1mol/l氯化铝溶液和1mol/l氯化镍溶液按体积比4.2:1混合,以550r/min的转速搅拌处理25min,升温至60℃,以1700r/min的转速继续搅拌,向混合溶液中滴加1mol/l碳酸钠溶液至沉淀物不再增加,得到羟基镍铝柱化剂。

所述步骤(4)a中酸液为1mol/l的醋酸溶液。

所述步骤(4)a中碱液为氨水溶液。

所述步骤(2)中破碎后的混凝土中含有石块。

实施例3

与实施例1相比,本实施例中的玄武岩粉不经过改性处理。

为了验证各实施例中得到的混凝土用石的性能,本申请人测试了各实施例再生粗骨料的性能,如表1:

表1

注:对照组为直接将混凝土破碎至相应粒径后得到的骨料。

由表1可知,本申请中得到的再生粗骨料符合相关标准,接近天然粗骨料的标准,可以用于混凝土的生产。

为了验证本申请得到的混凝土再生骨料在混凝土制备过程中对混凝土性能的影响,设置以下实验,将各组骨料与其他原料按以下比例配比,测试各组混凝土强度,各组混凝土配合比如表2;

表2

以上配比为质量配比。

使用《普通混凝土力学性能试验方法标准》(gb/t50081-2002)制备试件,试件尺寸为150mm*150mm*150mm不添加其他助剂,并对混凝土3、7、24d周期的试件进行抗塔测试,结果如表3;

表3

由表3可知,本申请中实施例1及实施例2中的粗骨料制备的混凝土抗压强度基本上接近天然骨料,相对于将废旧混凝土直接破碎得到的粗骨料,混凝土的抗压强度显著增大。

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