一种二灰碎石废料再生利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种二灰碎石废料再生利用的方法，包含以下步骤：(1)筛分二灰碎石废料与天然骨料，合成所需级配；(2)二灰碎石废料再生粗骨料浸水24～28h后，风干表面自由水，得饱和面干二灰碎石废料再生骨料；(3)称取3.9～7.8份二灰碎石废料再生粗骨料、5.2～9.1份天然骨料和6.5～7.5份中砂，混合均匀；(4)称取0.5～0.7份水，倒入拌和容器中与步骤(3)所得物，拌和50～60s；(5)向步骤(4)所得的拌和料中加入2.8～3.6份水泥，拌和30～40s；(6)倒入0.5～0.8份水，继续拌和110～120s，养护后得到二灰碎石废料再生混凝土。本发明专利技术所制得的二灰碎石废料再生混凝土，强度可以达到C50，满足大部分混凝土构件的强度需求，突破了原有二灰碎石废料的应用限制，拓宽了利用途径。

【技术实现步骤摘要】
一种二灰碎石废料再生利用的方法
本专利技术涉及工程材料领域，具体为一种二灰碎石废料再生利用的方法。
技术介绍
近年来，我国公路进入了大修大改期，相当部分公路已经不能满足交通量迅速增长的要求，急需改扩建以提高其服务能力。二灰碎石半刚性基层由于强度高、刚度大等优点，在公路工程中得到了广泛的应用，因此在公路改扩建工程中，产生大量的二灰碎石废料。我国二灰碎石废料除了小部分被利用外，绝大部分未经处理、作为建筑垃圾直接运往远郊堆放或填埋，这不仅消耗了大量的土地资源以及高昂的处理费用，而且其淋滤液会污染周围土体和地下水，造成严重的环境问题。另一方面，二灰碎石废料中的砂石是工程中的主要建筑材料，因此，二灰碎石废料并不是无用之物，而是放错地方的资源。目前，二灰碎石废料的再生利用途径单一、再生利用率低，其再生利用主要是形成再生级配碎石，掺入一定比例的胶结料，通过就地冷再生或厂拌冷再生的方式制备混合料，用作路面结构半刚性基层或底基层。然而，这种再生利用的设计往往采用经验方法，得到的混合料强度较低，只能作为低等级公路的基层或底基层。另外二灰碎石废料再生骨料具有表面包裹有砂浆，砂浆中石灰和粉煤灰含量较高，但现有的再生利用对此特点并未加以充分利用。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种缓解资源的紧缺、强度更高、提高再生利用率、节约工程造价的二灰碎石废料再生利用的方法。技术方案：本专利技术所述的一种二灰碎石废料再生利用的方法，包含以下步骤：(1)筛分二灰碎石废料与天然骨料，合成所需级配；(2)二灰碎石废料再生粗骨料浸水24～28h后，风干表面自由水，得饱和面干二灰碎石废料再生骨料；(3)称取3.9～7.8份二灰碎石废再生粗骨料、5.2～9.1份天然骨料和6.5～7.5份中砂，混合均匀；(4)称取0.5～0.7份水，倒入拌和容器中与步骤(3)所得物，拌和50～60s；(5)向步骤(4)所得的拌和料中加入2.8～3.6份水泥，拌和30～40s；(6)倒入0.5～0.8份水，继续拌和110～120s，养护得到二灰碎石废料再生混凝土。其中，二灰碎石废料再生粗骨料吸水率为4.5％～5.5％，优选为4.66％，粒径为4.75mm～26.5mm，优选4.75mm筛孔累计筛余量为95％，9.5mm筛孔累计筛余量为87％，16mm筛孔累计筛余量为67％，19mm筛孔累计筛余量为37％，26.5mm筛孔累计筛余量为2％。天然骨料为粒径为4.75mm～26.5mm的青石子，优选为级配与二灰碎石废料再生粗骨料一致，即4.75mm筛孔累计筛余量为95％，9.5mm筛孔累计筛余量为87％，16mm筛孔累计筛余量为67％，19mm筛孔累计筛余量为37％，26.5mm筛孔累计筛余量为2％。中砂为细度模数为2.3～3.0，表观密度为2600～2700kg/m3的中砂，含泥量、云母含量、轻物质含量、有害物质含量均符合相关规范要求。水泥为标号P042.5的普通硅酸盐水泥，比表面积为340～360m2/kg。优选地，再生粗骨料重量份数为3.9份。再生粗骨料来源于公路基层铣刨料，采用反击式破碎设备对铣刨料破碎，采用筛分机对破碎料分选得到最终再生粗骨料。天然骨料重量份数优选为9.1份。水重量份数优选为1.1份，来源没有特殊限制，使用普通自来水即可。上述再生粗骨料的制备方法包括以下步骤：(1)收集工程中产生的二灰碎石废料，集中运往破碎加工场地；(2)利用履带底盘移动反击式破碎设备对运来的二灰碎石废料材料进行头破，头破后的材料通过筛网进行筛分，分选不同粒径，同时筛除钢筋污染物；(3)对头破过程中未通过所设最大尺寸筛网的材料进行二次破碎，直到二灰碎石废料全部符合粒径要求；(4)将得到的不同粒径的二灰碎石废料按所需比例混合，得到所需颗粒级配的二灰碎石废料再生粗骨料。制备原理：废弃二灰碎石再生粗骨料中表面包裹石灰和粉煤灰含量较高，粉煤灰的活性成分可以与水泥发生水化反应生成Ca(OH)2，是产生水硬性的主要物质；石灰与水反应生成Ca(OH)2溶液，起到碱性激发剂作用，使得粉煤灰与水泥的水化反应更加快速、完全；粉煤灰与石灰的加入，与水泥发生反应，对再生混凝土的强度增长有利。考虑粗骨料级配、再生粗骨料取代率、水灰比和水泥掺入比的配合比因素，采用正交试验对配合比进行设计，提高配合比设计的精细化程度，兼顾混凝土的技术性能和经济效益，得到了强度较高的再生混凝土配合比方案。为进一步提高再生混凝土强度，将二灰碎石废料骨料制成饱和面干状态，对二灰碎石废料再生骨料进行强化。经过强化的再生骨料，含泥量低于天然骨料，可以显著降低再生骨料对拌和用水的吸收，有效强化再生骨料混凝土内部界面强度，有益于再生混凝土强度的增长。在此基础上，使用特定的拌和程序，将水分成两阶段加入，第一阶段加入一半水进行混合，使再生骨料表面裹上一层薄的水泥浆，水泥浆渗透到多孔的砂浆中填充其裂缝和空隙，使得再生骨料表面砂浆中石灰和粉煤灰参与反应，并提高再生骨料的密实度；在第二阶段加入剩余水完成搅拌过程，最终得到了强度达C50的二灰碎石废料再生混凝土。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：1、所制得的二灰碎石废料再生混凝土，强度可以达到C50，满足大部分混凝土构件的强度需求，突破了原有二灰碎石废料形成的再生混凝土强度低的应用限制，大大拓宽了二灰碎石废料的利用途径；2、以二灰碎石废料再生粗骨料为再生混凝土的主要原材料，提高了二灰碎石废料再生利用率，节约工程造价，同时解决了固体废弃运输过程中扬尘抛灰、无序堆放占用场地等一系列环保问题；3、以二灰碎石废料再生粗骨料代替天然骨料，有效减少了建筑工程中天然骨料的使用量，缓解了当前碎石自然资源短缺的现状，降低了开采天然石料带来的环境污染风险；4、二灰碎石原材料易得，再生利用方法简单，无需专用机械，可操作性强，易于推广。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是本专利技术再生粗骨料及天然骨料的最优选级配曲线图。具体实施方式下列实例中，所用天然骨料均为广泛用于路面铺设工程中的青石子，俗称“瓜子片”，且与同配方中的再生粗骨料级配保持一致。所用砂均为中砂，细度模数为2.3～3.0，表观密度为2600～2700kg/m3，含泥量、云母含量、轻物质含量、有害物质含量均符合相关规范要求。所用水泥均为盘固水泥集团生产的标号P042.4普通硅酸盐水泥，比表面积为350m2/kg。实施例1按照以下工艺生产二灰碎石废料再生粗骨料：(1)收集工程中产生的二灰碎石废料，集中运往破碎加工场地；(2)利用履带底盘移动反击式破碎设备对运来的二灰碎石废料材料进行头破，头破后的材料通过筛网进行筛分，分选不同粒径，同时筛除可能含有的钢筋及其他污染物；(3)对头破过程中未通过所设最大尺寸筛网的材料进行二次破碎，直到二灰碎石废料全部符合粒径要求；(4)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二灰碎石废料再生利用的方法，其特征在于包含以下步骤：/n(1)筛分二灰碎石废料与天然骨料，合成所需级配；/n(2)二灰碎石废料再生粗骨料浸水24～28h后，风干表面自由水，得饱和面干二灰碎石废料再生骨料；/n(3)称取3.9～7.8份二灰碎石废料再生粗骨料、5.2～9.1份天然骨料和6.5～7.5份中砂，混合均匀；/n(4)称取0.5～0.7份水，倒入拌和容器中与步骤(3)所得物，拌和；/n(5)向步骤(4)所得的拌和料中加入2.8～3.6份水泥，拌和；/n(6)倒入0.5～0.8份水，继续拌和，养护得到二灰碎石废料再生混凝土。/n

【技术特征摘要】
1.一种二灰碎石废料再生利用的方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)筛分二灰碎石废料与天然骨料，合成所需级配；
(2)二灰碎石废料再生粗骨料浸水24～28h后，风干表面自由水，得饱和面干二灰碎石废料再生骨料；
(3)称取3.9～7.8份二灰碎石废料再生粗骨料、5.2～9.1份天然骨料和6.5～7.5份中砂，混合均匀；
(4)称取0.5～0.7份水，倒入拌和容器中与步骤(3)所得物，拌和；
(5)向步骤(4)所得的拌和料中加入2.8～3.6份水泥，拌和；
(6)倒入0.5～0.8份水，继续拌和，养护得到二灰碎石废料再生混凝土。


2.根据权利要求1所述的一种二灰碎石废料再生利用的方法，其特征在于：所述二灰碎石废料再生粗骨料吸水率为4.5％～5.5％，粒径为4.75mm～26.5mm。


3.根据权利要求1所述的一种二灰碎石废料再生利用的方法，其特征在于：所述天然骨料为粒径为4.75mm～26.5mm的青石子，级配与二灰碎石废料再生粗骨料一致。


4.根据权利要求1所述的一种二灰碎石废料再生利用的方法，其特征在于：所述中砂为细度模数为2.3～3.0，表观密度为2600～2700k...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志铎，康转转，霍王文，张杰，万瑜，赵文政，姚凯，王朋，胡乐乐，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32