高强再生胶凝材料制品的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强再生胶凝材料制品的制备方法，技术方案包括：将废弃混凝土破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末；将所述废弃水泥石粉末加热至400‑1000℃后冷却至室温，得到再生胶凝材料；将再生胶凝材料加入砂石和水搅拌均匀，然后压制成型，最后碳化得到高强再生胶凝材料制品。本发明专利技术工艺简单、生产成本低、生产周期短、性能稳定。

Preparation of High Strength Regenerated cementitious materials

The invention discloses a preparation method of high strength recycled cementitious material. The technical scheme includes crushing, separating and grinding waste concrete to get waste cement powder, heating the waste cement powder to 400 and cooling to room temperature to get regenerated cementitious material and adding recycled cementitious material to sand stone. Mix evenly with water, then press to form. Finally, carbonization is used to obtain high strength recycled cementitious materials. The invention has the advantages of simple process, low production cost, short production cycle and stable performance.

【技术实现步骤摘要】
高强再生胶凝材料制品的制备方法技术方案本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种高强再生胶凝材料制品的制备方法。
技术介绍
水泥混凝土是最大宗的建筑与结构工程材料，伴随着正在进行的大规模基础设施建设，近年来废弃混凝土产生量急剧增——这些废弃混凝土如果不加以利用将占用大量宝贵的土地资源，并且严重污染环境，已经成为不容忽视的社会、经济和环保问题。因而，如何充分、高效、经济的利用建筑垃圾，特别是废弃混凝土已经成为许多国家共同研究的一个课题。目前国内外对废弃混凝土的再生资源化利用技术方法主要集中在两个方面：一是将废弃混凝土破碎后用作路基或低强度建筑制品如砌块等的填充材料；二是再生集料混凝土技术。但是对废弃混凝土中水泥石研究较少，并没有解决废弃混凝土中经济成本最高、环境负荷最重的组分水泥石的高附加值再生资源化。《硅酸盐学报》公开了一种“利用废弃混凝土制备再生胶凝材料”，指出不同煅烧温度下制备得到的再生胶凝材料矿物组成及其结构不同，使其水化活性存在差异。其中在650℃煅烧得到的再生胶凝材料以不完全结晶的β-C2S矿物相为主要成分，具有优良的水化胶凝能力。将煅烧后的胶凝材料加水成型后进行标准养护。该方案强调了煅烧温度可以提高胶凝材料的水化活性，但不同的温度下水化活性差异性大，且强度偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、生产成本低、生产周期短、在较宽的煅烧温度范围下仍能获得性能稳定的高强再生胶凝材料制品。本专利技术技术方案包括以下步骤：1)将废弃混凝土破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末；2)将所述废弃水泥石粉末加热至400-1000℃后冷却至室温，得到再生胶凝材料；3)将再生胶凝材料加入砂石和水搅拌均匀，然后压制成型，最后碳化得到高强再生胶凝材料制品。所述步骤(1)中，破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末过80μm方孔筛筛余不大于10％。所述步骤(2)中，加热时，在最高温度下保温1-3h，然后急冷或随炉自然冷却至室温。所述步骤(3)中，再生胶凝材料、水和砂石三者的质量比为1:0.15-0.30：1-3；将再生胶凝材料加水熟化0.5-2h，熟化同时或熟化后加入砂石和余量水搅拌均匀，再压制成型；碳化条件为：CO2浓度不小于99％，CO2压力不小于0.2MPa，碳化时间不小于2h。针对
技术介绍
中存在的问题，专利技术人对在400-1000℃之间不同加热温度下的再生胶凝材料进行了深入分析发现：经高温处理后得到的再生胶凝材料中f-CaO、Ca(OH)2、β-C2S与γ-C2S均具有很高的碳化活性，将上述材料加水和砂石压制成型后进行加速碳化，制备的建材制品具有极为优异的力学性能。而采用碳化工艺还能大幅缩短工艺周期，具有工艺简单、生产成本低、性能稳定的优点。本专利技术中设置的高温处理温度比较宽，为400-1000℃，同时限制对高温处理后的胶凝材料必需进行熟化，这是基于专利技术人发现如果将胶凝材料不经熟化直接加水和砂石压制成型后进行碳化，会由于f-CaO与水反应产生膨胀，导致制品膨胀开裂问题的发生，而加水熟化的过程能够使f-CaO与水预反应，从而使碳化期间与后期无f-CaO安定性不良的问题，也进一步解决了
技术介绍
中存在的不同煅烧温度下性能不稳定的问题、易开裂的问题。所述熟化时间优选控制在0.5-2h，熟化时间过短f-CaO未反应完全，后期会出现安定性不良的问题，过长则增加了生产周期，生产成本提高。进一步的，加热时在最高温度下保温1-3h，其目的是使水泥石内外温度一致，且反应完全充分，保温时间过短则存在温度梯度，反应不完全，过长会增加能耗。进一步的，为了提高制品强度，限定了碳化条件为CO2浓度不小于99％，CO2压力不小于0.2MPa，碳化时间不小于2h。本方法废弃混凝土利用率高，工艺简单，条件宽松，再生胶凝材料制备再生混凝土养护周期短，无二次污染，减少了自然资源与能源的消耗，制得的制品具有良好的力学性能与体积稳定性，抗压强度>50MPa、表面质量好且无开裂问题发生。具体实施方式工艺实施例1-6：1)将废弃混凝土破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末，破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末过80μm方孔筛筛余不大于10％。；2)将所述废弃水泥石粉末加热至400-1000℃，在最高温度下保温1-3h，然后急冷或随炉自然冷却至室温得到再生胶凝材料；3)将胶凝材料加水熟化0.5-2h，熟化同时或熟化后加入砂石和余量水拌均匀，然后压制成型，最后碳化得到再生胶凝材料制品；其中，再生胶凝材料、水和砂石三者的质量比为1:0.15-0.30：1-3；碳化条件为：CO2浓度不小于99％，CO2压力0.3MPa，碳化时间8h。实施例1-6的具体参数及性能指标见表1表1上表可看出：上述实施例1-6中所制备的高强再生胶凝材料技术指标满足设计要求，具有良好的力学性能与体积稳定性。实施例7废弃水泥石粉末加热温度900℃，保温时间2h，随炉冷却，再生胶凝材料、水和砂石三者的质量比为1:0.25：1，熟化时间2h，碳化条件为CO2浓度大于99％，碳化压力为0.2MPa，碳化时间8h。制品抗压强度63MPa，无开裂。实施例8废弃水泥石粉末加热温度900℃，保温时间2h，随炉冷却，再生胶凝材料、水和砂石三者的质量比为1:0.25：1，熟化时间2h，碳化条件为CO2浓度大于99％，碳化压力为0.3MPa，碳化时间2h，。制品抗压强度66MPa，无开裂。实施例9废弃水泥石粉末加热温度900℃，保温时间2h，随炉冷却，再生胶凝材料、水和砂石三者的质量比为1:0.25：1，熟化时间2h，碳化条件为CO2浓度大于99％，碳化压力为0.3MPa，碳化时间10h。制品抗压强度72MPa，无开裂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强再生胶凝材料制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将废弃混凝土破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末；2)将所述废弃水泥石粉末加热至400‑1000℃后冷却至室温，得到再生胶凝材料；3)将再生胶凝材料加入砂石和水搅拌均匀，然后压制成型，最后碳化得到高强再生胶凝材料制品。

【技术特征摘要】
1.一种高强再生胶凝材料制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将废弃混凝土破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末；2)将所述废弃水泥石粉末加热至400-1000℃后冷却至室温，得到再生胶凝材料；3)将再生胶凝材料加入砂石和水搅拌均匀，然后压制成型，最后碳化得到高强再生胶凝材料制品。2.如权利要求1所述的高强再生胶凝材料制品的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，破碎、分离与粉磨得到废弃水泥石粉末过80μm方孔筛筛余不大于10％。3.如权利要求1或2所述的高强再生胶凝材料制品的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热时，在最高温度下保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运华，刘芷怡，闵捷，袁颂东，张志鹏，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42