当前位置: 首页 > 专利查询>郑州大学专利>正文

以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土及其生产方法技术

技术编号:10488025 阅读:109 留言:0更新日期:2014-10-03 16:42
本发明专利技术涉及一种以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土及其生产方法,再生混凝土为由再生粗骨料、再生细骨料、胶凝材料及水混合搅拌而成的强度等级为C10~C20的混凝土,每立方米所述的再生混凝土中各组份的含量为:再生粗骨料650~770kg/m3;再生细骨料576~764kg/m3;胶凝材料267~400kg/m3;水255~345kg/m3,该再生混凝土用于对强度要求不高的墙板类构件或墙体的制作。本发明专利技术以废砖为再生粗骨料、以废混凝土为再生细骨料,并设计合理的配比生产再生混凝土,使再生混凝土满足墙体墙板建设的施工要求,从而解决了建筑垃圾中废砖和废混凝土再生利用问题和制备技术难题。

【技术实现步骤摘要】

: 本专利技术属于建筑墙体材料
,具体涉及一种用于墙体建设的。
技术介绍
: 经调查研究,我国城乡大量的旧建筑物采用以传统烧结黏土砖为主要材料的砌体结构或混合结构,导致在城市建设和旧城改造过程拆除旧建筑物产生的建筑垃圾的主要成分是废弃的黏土砖、废混凝土构件及试块。目前,对建筑垃圾的传统处理方式主要是填埋与露天堆放,资源化再利用的比率很低。同时,这种处理方法一方面侵占破坏土地,加剧了土地资源的紧张和浪费;另一方面污染环境,对大气、土壤和水体造成污染。因此,对建筑垃圾资源化、无害化以及如何提高再生利用率是当前急需待解决的问题。 在拆除旧建筑物广生的建筑垃圾中存在大量的废黏土砖和废混凝土,所以加强对废黏土砖和废混凝土再生利用,并将其破碎筛分作为再生骨料替代天然砂石,用于配制再生混凝土或生产混凝土制品,是实现建筑垃圾再生资源化的有效途径之一,且更具有重要的实际意义。 目前,国内外对于拆除旧建筑物产生的建筑垃圾用于再生混凝土的制备技术存在的主要问题如下: 首先,对于再生骨料的生产工艺,当前对建筑垃圾主要采用机械破碎、分级筛分的方式得到再生骨料。但由于建筑垃圾中废砖和废混凝土的强度等级各异,对再生骨料性能产生不利影响,国内外普遍应用强化处理的生产工艺技术以此来提高再生骨料的品质,从而达到可以替代天然骨料配制混凝土的性能要求。同时,由于废砖的强度远低于废混凝土,如采用传统的机械破碎法,破碎后的废粘土砖颗粒较细小,产生大量的粉尘,增加了骨料加工环节的二次环境污染问题。 其次,对于再生粗骨料材料性能,废砖经机械破筛分获得的再生粗骨料相对天然粗骨料,其表面比较粗糙且带有微裂缝,存在有较多孔隙,少部分再生粗骨料的表面附着有旧砂浆,进而导致其表观密度和堆积密度较小,空隙率大,吸水速度快且吸水率大,导致再生粗骨料强度较低。因此,废砖再生粗骨料不适用于对强度要求较高的混凝土的配置,只能用于对强度要求不高的墙板类构件或其他墙体材料的混凝土的配制;而且由于废砖再生粗骨料密度小,如果继续采用传统的拌合工艺对再生混凝土进行搅拌时容易出现废砖再生粗骨料上浮的现象。 再次,对于再生细骨料材料性能,废混凝土经机械破碎、筛分获得的再生细骨与天然砂相比,废混凝土再生细骨料颗粒级配的均匀性不如天然砂,但级配曲线仍在中砂范围内;两者材质成分相近,表观密度相差不大,但是,废混凝土再生细骨料的空隙率较大、堆积密度较小,与《再生骨料应用技术规程》(JGJ/T240-2011)规定的III类再生细骨料大致相当;废混凝土再生细骨料吸水率大,压碎指标可达到《再生骨料应用技术规程》(JGJ/T240-2011)规定的I类再生细骨压碎指标的要求。国内外研究都表明,废混凝土再生细骨料可替代天然砂配制混凝土。 最后,对于建筑垃圾再生混凝土配合比设计,由于再生混凝土因其所用再生粗、细骨料不同于天然砂石,具有孔隙率较高,吸水率强和骨料强度较低等特点,导致废砖再生粗骨料含量以及粒径的大小对配制成的再生混凝土的力学和耐久性能都有重要影响。如果仍以传统普通混凝土的配合比设计方法设计配制的再生混凝土的性能指标就会达不到现有技术规范要求。为了解决再生骨料吸水率较大而引起配制的再生混凝土性能波动问题,目前国内外不少学者提出了再生混凝土强度公式,试图用强度公式设计再生混凝土的配合t匕,但这些公式大都是针对废混凝土再生细骨料的配合比设计,并且都有一定局限性也不适应于废砖再生粗骨料的配合比设计。
技术实现思路
: 综上所述,为了克服现有技术问题的不足,本专利技术提供了一种,它是以废砖为再生粗骨料、以废混凝土为再生细骨料,并设计合理的配比生产再生混凝土,使再生混凝土满足墙体墙板建设的施工要求,从而解决了建筑垃圾中废砖和废混凝土再生利用问题以及大粒径粗骨料再生混凝土配合比设计和制备技术难题,实现了提高资源再生化利用率、节约资源和保护环境的目的。 为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为: 一种以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其中:所述的再生混凝土为由再生粗骨料、再生细骨料、胶凝材料及水混合搅拌而成的强度等级为ClO~C20的混凝土,每立方米所述的再生混凝土中各组份的含量为:再生粗骨料650~770kg/m3 ;再生细骨料576~764kg/m3 ;胶凝材料267~400kg/m3 ;水255~345kg/m3,该再生混凝土用于对强度要求不高的墙板类构件或墙体的制作。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的再生粗骨料由废砖,经轻微破碎、筛分而成,其粒径为5~80mm,所述的再生粗骨料的表观密度为1550~1700kg/m3、堆积密度为750~800kg/m3、空隙率为45~55%,吸水率为15~17%,压碎指标为35~45%。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的再生细骨料由废弃混凝土构件或试块,经机械破碎、分级筛分而成,其粒径为0.5~5mm,所述的再生细骨料的细度模数为2.5~3、表观密度为2500~2650kg/m3、堆积密度为1100~1250kg/m3、空隙率为45~55%、含水率为3.5~4.5%、吸水率为15~25%、压碎指标为15~20%。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的胶凝材料为水泥,所述的水泥为复合硅酸盐水泥,其强度等级为32.5。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的再生混凝土的砂率为43%~51%。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的水的用量包括净用水量及附加用水量,所述的净用水量为不包括再生骨料吸收的水的水量,净用水量与凝胶材料重量的比例为净水胶比,所述的附加用水量为再生骨料由气干状态到饱和面干状态的吸水量,附加用水量与凝胶材料重量的比例为附加水胶比,所述的净水胶比与龄期为28d的立方体强度满足公式: /;fd= 36.52-31.06(^/C) 式中: /cfd—龄期为28d的立方体强度(MPa); W/C—净水胶比。 本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:所述的附加用水量按单位重量的再生粗骨料和再生细骨料的15min吸水率计算。 一种以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土的制备方法,其中:包括以下工艺步骤: 第一步,收集废黏土砖、废混凝土构件或试块; 第二步,对收集的废黏土砖进行机械或人工轻微破碎、筛分,制得粒径为5~80mm的再生粗骨料,并对再生粗骨料进行颗粒级配分析、表观密度、堆积密度、空隙率、吸水率和压碎值指标试验; 第三步,对收集的废混凝土构件或试块进行机械破碎、分级筛分,制得粒径为0.5~5mm的再生细骨料,并对制得的再生细骨料进行颗粒级配分析、细度模数、表观密度、堆积密度、空隙率、吸水率和压碎值指标试验; 第四步,按照公式: /;fl =36.52-31.06 (r/C) 式中: /efd —龄期为28d的立方体强度(MPa); W/C—净水胶比 设计净水胶比; 第五步,按照再生粗骨料650~770kg/m3 ;再生细骨料576~764kg/m3 ;水泥267~400kg/m3 ;净用水量160~240kg/m3,附加用水量98~104kg/m3,砂率43%~51%,及第四步中确定的净水胶比,称取各个组份; 本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的再生混凝土为由再生粗骨料、再生细骨料、胶凝材料及水混合搅拌而成的强度等级为C10~C20的混凝土,每立方米所述的再生混凝土中各组份的含量为:再生粗骨料650~770kg/m3;再生细骨料576~764kg/m3;胶凝材料267~400kg/m3;水255~345kg/m3,该再生混凝土用于对强度要求不高的墙板类构件或墙体的制作。

【技术特征摘要】
1.一种以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的再生混凝土为由再生粗骨料、再生细骨料、胶凝材料及水混合搅拌而成的强度等级为C1~C20的混凝土,每立方米所述的再生混凝土中各组份的含量为:再生粗骨料650~770kg/m3 ;再生细骨料576~764kg/m3 ;胶凝材料267~400kg/m3 ;水255~345kg/m3,该再生混凝土用于对强度要求不高的墙板类构件或墙体的制作。2.根据权利要求1所述的以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的再生粗骨料由废砖,经轻微破碎、筛分而成,其粒径为5~80_,所述的再生粗骨料的表观密度为1550~1700kg/m3、堆积密度为750~800kg/m3、空隙率为45~55%,吸水率为15~17%,压碎指标为35~45%。3.根据权利要求1所述的以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的再生细骨料由废弃混凝土构件或试块,经机械破碎、分级筛分而成,其粒径为0.5~5_,所述的再生细骨料的细度模数为2.5~3、表观密度为2500~2650kg/m3、堆积密度为1100~1250kg/m3、空隙率为45~55%、含水率为3.5~4.5%、吸水率为15~25%、压碎指标为15 ~20%。4.根据权利要求1所述的以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的胶凝材料为水泥,所述的水泥为复合硅酸盐水泥,其强度等级为32.5。5.根据权利要求1所述的以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的再生混凝土的砂率为43 %~51 %。6.根据权利要求1所述的以建筑垃圾为原料生产的再生混凝土,其特征在于:所述的水的用量包括净用水量及附加用水量,所述的净用水量为不包括再生骨料吸收的水的水量,净用水量与凝胶材料重量的比例为净水胶比,所述的附加用水量为再生骨料由气干状态到饱和面干状态的吸水量,附加用水量与凝胶材料重量的比例为附加水胶比,所述的净水胶比与龄期...

【专利技术属性】
技术研发人员:张龑刘立新毕苏萍赵文兰郝彤陈萌鲁春晓陈晶晶管品武杜朝华
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:河南;41

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1