一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法技术

本发明专利技术公开了一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法，包括以下步骤：步骤一、制成管材约束的LC‑SSRC混合体构件：将收集到的废弃混凝土制成大块体废弃混凝土块和再生粗骨料；利用再生粗骨料、海水海砂和水泥制作海水海砂再生混凝土；将海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块交替投入管材内振捣密实养护，制成管材约束的LC‑SSRC混合体构件；步骤二、形成叠合构件：将管材约束的LC‑SSRC混合体构件进行吊装、定位，绑扎外部钢筋或定位外部钢管后，浇筑外围混凝土，形成叠合构件；本发明专利技术简化了再生粗骨料繁琐的生产过程，节省了废弃混凝土构件破碎、筛分、净化等工序所消耗的大量能源，同时节省水资源，缓解沿海地区河砂短缺的问题。

A Low Energy Consumption Method for Comprehensive Utilization of Waste Concrete and Sea Water and Sea Sand

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法
本专利技术涉及低能耗利用废弃混凝土和海水海砂领域，具体涉及一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法。
技术介绍
根据国家统计局的数据，我国房屋竣工面积自2005年开始经历快速增长后，自2014年起每年的竣工面积基本稳定在42亿m2左右。建筑业稳定发展的同时，混凝土作为用量最大的建筑材料，需要进行大规模的开山采石和河道采砂等，带来大量的环境问题。随着国家环境保护要求的提高，部分地区开始禁止采集河砂和矿山爆破，导致配制混凝土所需的粗细骨料供应紧张。与此相对应的是，我国每年由于建筑物拆除和混凝土的生产又产生大量的废弃混凝土，而其资源化利用率却仅为5％左右，导致其占用大量土地，污染环境，并耗费处理费用；同时，我国近海岸可以用于建筑骨料的海砂储量丰富，但由于海砂中含有的有害物质会对钢筋混凝土结构的耐久性产生影响而导致其实际应用较少。当前对废弃混凝土资源化利用的主要方向之一是生产再生粗骨料，但废弃混凝土破碎成再生骨料的过程能源消耗大、噪声和扬尘污染严重。废弃混凝土的反复破碎也会引起其力学性能的下降，影响使用效果。而加大海砂的使用量，也存在去除海砂中氯盐需要较长周期、消耗大量的淡水和其他能源的问题。上述原因制约了废弃混凝土和海砂在国内的使用。
技术实现思路
针对前述技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法，其通过利用大块体废弃混凝土块和海水海砂降低再生骨料制备和海砂净化所需的能耗，使其直接应用于工程结构，进而缓解工程建设中粗细骨料短缺的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法，包括以下步骤：步骤一、制成管材约束的大块体废弃混凝土块-海水海砂再生混凝土混合体(LC-SSRC混合体)构件，过程如下：步骤101、将收集到的废弃混凝土制成大块体废弃混凝土块和再生粗骨料；步骤102、根据所需混凝土强度等级的要求，确定再生粗骨料、海水海砂和水泥的配合比，制作海水海砂再生混凝土；步骤103、将海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块交替投入管材内；步骤104、将管材内的海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块振捣密实，经养护得到管材约束的LC-SSRC混合体构件；步骤二、形成叠合构件：第一种方式为将预制好的管材约束的LC-SSRC混合体构件运至施工现场进行吊装、定位，绑扎外部钢筋后，浇筑外围混凝土，形成叠合构件；第二种方式为将预制好的管材约束的LC-SSRC混合体构件运至施工现场进行吊装、定位，外置钢管后，浇筑外围混凝土，形成叠合构件。进一步，步骤二中第二种方式也可以根据设计或施工要求先放置钢管，然后将预制好的管材约束的LC-SSRC混合体构件进行吊装、定位，再浇筑外围混凝土，形成叠合构件。优选地，步骤二中的钢管可以采用圆钢管也可以采用方钢管。优选地，步骤二中的叠合构件包括叠合柱、叠合梁、叠合支撑、叠合墙以及叠合楼板。优选地，步骤103中的管材包括纤维增强复合材料管(FRP管)、聚氯乙烯管(PVC管)和高密度聚乙烯管(HDPE管)。优选地，步骤103中管材的孔型包括单孔、梅花孔以及蜂窝孔；单孔的截面形状包括圆形和矩形。优选地，步骤101中的大块体废弃混凝土块的最大外形尺寸不大于步骤一中管材约束的LC-SSRC混合体构件短边尺寸或直径的2/3。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术对废弃混凝土进行回收利用时，大块体废弃混凝土块的利用简化了再生粗骨料繁琐的生产过程，节省了废弃混凝土构件破碎、筛分、净化等工序所消耗的大量能源以及再生粗骨料配制所耗费的大量水、水泥和能源；(2)直接利用海水海砂，可以节约淡水资源，避免净化过程中的能耗，缓解沿海地区河砂短缺的问题，使用再生粗骨料可以部分解决开山采石所带来的资源消耗、废弃混凝土占地和环境污染等问题；(3)管材约束的LC-SSRC混合体构件采用管材包裹，所用管材可以有效隔离海水海砂混凝土中氯离子对外部钢筋混凝土的耐久性产生影响，避免钢筋锈蚀，当采用FRP管时，其环向约束效应可以有效提高核心混凝土柱的承载力；(4)管材约束的LC-SSRC混合体构件可以采用工厂化预制，既可以保证构件质量又可以提高生产效率，管材约束的LC-SSRC混合体构件外围通过混凝土现浇成叠合构件，该叠合构件具有良好的抗震性能，可用于地震区工程结构的建设。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法的工艺流程图。图2是采用本专利技术方法制作的管材约束的LC-SSRC混合体构件的剖视图。图3是采用本专利技术方法施工的实施例1外围现浇部分的剖视图。图4是采用本专利技术方法的实施例1的全剖视图。图5是采用本专利技术方法施工的实施例2外围现浇部分的剖视图。图6是采用本专利技术方法的实施例2的全剖视图。图7是采用本专利技术方法施工的实施例3外围现浇部分的剖视图。图8是采用本专利技术方法的实施例3的全剖视图。图9是采用本专利技术方法施工的实施例4外围现浇部分的剖视图。图10是采用本专利技术方法的实施例4的全剖视图。附图标记说明：1、管材，2、海水海砂再生混凝土，3、大块体废弃混凝土块，4、纵向钢筋，5、横向钢筋，6、混凝土，7、第一钢筋，8、第二钢筋，9、拉筋，10、钢管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：参照图1、图2、图3和图4，本实施例为低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的一种方式，制作的叠合构件可用于柱、梁和支撑等构件；其步骤如下：(1)将收集到的废弃混凝土破碎、除杂并分级成再生粗骨料和大块体废弃混凝土块3，其中再生粗骨料应符合现行国家标准的要求，大块体废弃混凝土块3的最大外形尺寸不超过管材约束的LC-SSRC混合体构件短边尺寸或直径的2/3；海砂的颗粒级配，含泥量，泥块含量，坚固性指标和有机物含量等质量要求应符合国家相关规范的要求；(2)根据所需混凝土强度等级的要求，确定再生粗骨料、海水海砂和水泥的配合比，制作海水海砂再生混凝土2；(3)将海水海砂再生混凝土2、大块体废弃混凝土块3依次投入到管材1中并振捣密实，制成管材约束的LC-SSRC混合体构件，管材1优先采用圆管，以保证对内部管材约束的LC-SSRC混合体构件产生良好的约束作用；(4)将预制好的管材约束的LC-SSRC混合体构件运输至施工现场，吊装就位，绑扎沿管材约束的LC-SSRC混合体构件长度方向的纵向钢筋4和垂直于管材约束的LC-SSRC混合体构件长度方向的横向钢筋5形成钢筋笼，进行模板制作；(5)在清理模板内的杂物、湿润预制核心部分之后，浇筑混凝土6并振捣密实后养护，待凝固达到设计强度之后，撤除模板得到采用本专利技术方法制作的矩形截面叠合构件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、制成管材约束的大块体废弃混凝土块‑海水海砂再生混凝土混合体构件，过程如下：步骤101、将收集到的废弃混凝土制成大块体废弃混凝土块和再生粗骨料；步骤102、根据所需混凝土强度等级的要求，确定再生粗骨料、海水海砂和水泥的配合比，制作海水海砂再生混凝土；步骤103、将海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块交替投入管材内；步骤104、将管材内的海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块振捣密实，经养护得到管材约束的大块体废弃混凝土块‑海水海砂再生混凝土混合体构件；步骤二、形成叠合构件：将预制好的管材约束的大块体废弃混凝土块‑海水海砂再生混凝土混合体构件运至施工现场进行吊装、定位，绑扎外部钢筋或定位外部钢管后，浇筑外围混凝土，形成叠合构件。

【技术特征摘要】
1.一种低能耗综合利用废弃混凝土和海水海砂的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、制成管材约束的大块体废弃混凝土块-海水海砂再生混凝土混合体构件，过程如下：步骤101、将收集到的废弃混凝土制成大块体废弃混凝土块和再生粗骨料；步骤102、根据所需混凝土强度等级的要求，确定再生粗骨料、海水海砂和水泥的配合比，制作海水海砂再生混凝土；步骤103、将海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块交替投入管材内；步骤104、将管材内的海水海砂再生混凝土和大块体废弃混凝土块振捣密实，经养护得到管材约束的大块体废弃混凝土块-海水海砂再生混凝土混合体构件；步骤二、形成叠合构件：将预制好的管材约束的大块体废弃混凝土块-海水海砂再生混凝土混合体构件运至施工现场进行吊装、定位，绑扎外部钢筋或定位外部钢管后，浇筑外围混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤，周涛，苏蓉，孙晓栋，李世博，马梦婷，苑东瑞，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32