利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1500～1700份，水泥100～300份，粉煤灰90～110份，矿粉90～110份，砂100～300份，纤维0～15份；本发明专利技术还公开了一种制备上述的再生清水混凝土工艺品的方法，该方法包括：收集管桩废弃余浆、称量配料、搅拌混合、倒浆入模和拆模养护。本发明专利技术采用大量的管桩废弃余浆为主要原料，减少了水泥的用量，实现了管桩废弃余浆的回收利用，同时保证了再生清水混凝土工艺品具有良好的力学强度；本发明专利技术采用一次成型法制备再生清水混凝土工艺品，减少了管桩废弃余浆的排放，实现了资源的再次利用，且工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品及其制备方法
本专利技术属于混凝土制备
，具体涉及一种利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品及其制备方法。
技术介绍
预应力高强混凝土管桩是作为建筑物或构筑物桩基础用的预制构件,管桩的原料由构成骨料的河砂、石子以及填充骨料间缝隙并起凝结作用的胶凝材料水泥、磨细石英粉，和水、减水剂等组成，其混凝土强度要达到C80等级以上。预应力高强混凝土管桩的生产过程为：将各原料按配方备料并用搅拌机搅拌配制混合料，然后将混合料喂料入管桩钢模中，再进行过张拉预应力钢筋、离心成型以及蒸汽养护。该生产方法具有质量可靠、施工便捷、检测方便、价格低廉等优点。在混凝土管桩的传统生产工艺中,经离心成型后在管桩内壁释出呈强碱性的浆液为管桩废弃余浆，管桩废弃余浆为含有水泥、磨细砂、砂粉、水和少量外加剂的悬浊液。现有技术中，管桩废弃余浆的处理方式大多都是直接排放到江河中或待干燥后运送到垃圾填埋场丢弃，不但浪费资源，还占用土地、污染环境，给社会带来了巨大环保压力。众多管桩厂花费大量精力治理管桩废弃余浆却收效甚微。因此，如何有效利用管桩废弃余浆，减轻管桩废弃余浆造成的环境污染，成为人们广泛关注的焦点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品。该再生清水混凝土工艺品采用大量的管桩废弃余浆为主要原料，大大减少了水泥的用量，不仅实现了管桩废弃余浆的回收利用，降低了原料成本，同时保证了再生清水混凝土工艺品具有良好的力学强度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1500～1700份，水泥100～300份，粉煤灰90～110份，矿粉90～110份，砂100～300份，纤维0～15份。本专利技术的再生清水混凝土工艺品以管桩废弃余浆为主要原料，加入少量的水泥，以砂为骨料，并采用粉煤灰和矿粉作为掺合料，通过采用大量的管桩废弃余浆为主要原料，大大减少了水泥的用量，在此基础上结合采用粉煤灰和矿粉作为掺合料替代部分水泥，降低胶凝材料的水化热，延缓了水化热的释放速度，减少了收缩情况的发生，避免了再生清水混凝土工艺品的开裂，不仅实现了管桩废弃余浆的回收利用，减轻管桩废弃余浆对环境的污染，节约了资源，降低了原料成本；同时，该再生清水混凝土工艺品组分中的无机胶凝材料水泥、粉煤灰和矿粉主要起胶结作用，管桩废弃余浆中的细砂和加入的砂一起作为骨料主要起骨架作用，水泥、粉煤灰和矿粉组成的胶凝材料和两种不同级配骨料搭配胶结在一起形成致密结构，有效保证了再生清水混凝土工艺品的力学强度和体积稳定性，进而保证了再生清水混凝土工艺品具有良好的力学性能，改善了再生清水混凝土工艺品的外观质量，使其达到清水混凝土的表面效果标准要求。另外，本专利技术研究发现管桩废弃余浆中主要含有水泥、磨细石英粉、细砂、减水剂和水分等，且管桩废弃余浆中含固量为45％～55％，其中水泥的含量高达70％左右，且通常水泥的强度等级较高，该管桩废弃余浆具有很好的胶凝能力。因此，本专利技术将混凝土管桩生产过程中经过离心成型工艺排出的废料余浆即管桩废弃余浆作为加入量最多的主要成分，与少量的胶凝材料胶结形成早期强度较高的水泥石结构，有利于目标产物再生清水混凝土工艺品的脱模，加入砂与管桩废弃余浆中的细砂搭配以降低骨料间的空隙率，且二者形成的骨料结构起骨架作用；同时，管桩废弃余浆中通常含有早强型减水剂，有助于提高再生清水混凝土工艺品新拌浆体的工作性及再生清水混凝土工艺品硬化后的性能。综上，本专利技术根据管桩废弃余浆的组成和性能，将无机胶凝材料、骨料和纤维掺入管桩废弃余浆进行搭配组合，形成均匀稳定的混凝土结构，提高了再生清水混凝土工艺品的力学性能。上述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1620～1700份，水泥220～300份，粉煤灰100～110份，矿粉100～110份，砂200～300份，纤维7～15份。上述优选组成通过控制再生清水混凝土工艺品的水胶比在较小的范围内即0.27～0.32，有效保证了再生清水混凝土工艺品的强度。上述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1680份，水泥280份，粉煤灰105份，矿粉105份，砂250份，纤维12份。通过控制再生清水混凝土工艺品的水胶比为0.29，既保证了再生清水混凝土工艺品的强度，又避免了混凝土浆体过于粘稠不利于灌浆入模和气泡的排除，使得再生清水混凝土工艺品的力学性能达到最优。上述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，所述管桩废弃余浆为混凝土管桩生产过程中经过离心成型工艺排出的废料余浆；所述水泥为等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥或低碱度硫铝酸盐水泥，且分别符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》和JC/T659-2003《低碱度硫铝酸盐水泥》的要求；所述粉煤灰均为F类Ⅱ级优质粉煤灰，细度小于25％，需水量小于105％，烧失量小于8％，且为符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中国家标准规定的F类Ⅱ级粉煤灰；所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m2/kg，烧失量小于3％，且矿粉为遵循国家标准规定GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》所述的S95等级矿渣粉；所述砂为Ⅱ区中砂，细度模数为2.5～2.8，且符合GB/T14684-2011《建设用砂》的要求；所述纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维或碳纤维。该来源的管桩废弃余浆为含有水泥、磨细砂、砂粉、水和少量外加剂的悬浊液。本专利技术采用该来源的管桩废弃余浆为原料，有效控制了管桩废弃余浆的来源和成分组成，有利于在此基础上添加其他组分水泥、粉煤灰、矿粉和砂并调节对应其他组分含量，从而实现对管桩废弃余浆的有效利用。该优选的42.5普通硅酸盐水泥早期强度比较高，低碱度硫铝酸盐水泥具有低碱性、高强(尤其是早期强度高)的特性，较好地保证了再生清水混凝土工艺品的早期拆模强度，并减轻再生清水混凝土工艺品的表面泛碱情况。该优选的F类Ⅱ级优质粉煤灰中游离氧化钙的含量较低，使得再生清水混凝土工艺品具有良好的体积稳定性，且该F类Ⅱ级优质粉煤灰具有良好的玻璃体形状，从而产生更好的滚珠效应，进一步改善了混凝土拌合物的流动性。相较于S75级矿粉和S105级矿粉，该优选的S95级矿粉的比表面积、流动度比和活性指数等指标适中，既满足了配制再生清水混凝土工艺品的要求，又降低了成本。优选该性能的砂作为骨料，避免砂太粗导致再生清水混凝土工艺品容易泌水、粘聚性差，保证了再生清水混凝土工艺品的强度，同时避免再生清水混凝土工艺品容易起砂、开裂现象，改善了再生清水混凝土工艺品的表面质量。该优选种类的纤维在混凝土中形成的网状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1500～1700份，水泥100～300份，粉煤灰90～110份，矿粉90～110份，砂100～300份，纤维0～15份。/n

【技术特征摘要】
1.利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1500～1700份，水泥100～300份，粉煤灰90～110份，矿粉90～110份，砂100～300份，纤维0～15份。


2.根据权利要求1所述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1620～1700份，水泥220～300份，粉煤灰100～110份，矿粉100～110份，砂200～300份，纤维7～15份。


3.根据权利要求1所述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，按质量份数计由以下成分组成：管桩废弃余浆1680份，水泥280份，粉煤灰105份，矿粉105份，砂250份，纤维12份。


4.根据权利要求1所述的利用管桩废弃余浆制备的再生清水混凝土工艺品，其特征在于，所述管桩废弃余浆为混凝土管桩生产过程中经过离心成型工艺排出的废料余浆；
所述水泥为等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥或低碱度硫铝酸盐水泥，且分别符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》和JC/T659-2003《低碱度硫铝酸盐水泥》的要求；
所述粉煤灰均为F类Ⅱ级优质粉煤灰，细度小于25％，需水量小于105％，烧失量小于8％，且为符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中国家标准规定的F类Ⅱ级粉煤灰；
所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m2/kg，烧失量小于3％，且矿粉为遵循国家标准规定GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》所述的S95等级矿渣粉；
所述砂为Ⅱ区中砂，细度模数为2.5～2.8，且符合GB/T14684-2011《建设用砂》的要求；
所述纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维或碳纤维。


5.一种制备如权利要求1～权利要求4中任一权利要求所述的再生清水混凝土工艺品的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、收集管桩废弃余浆：将管桩生产过程中经过离心成型工艺排出的废料余浆在15min内收集至容器中，经过滤去除大颗粒骨料，得到管桩废弃余浆原料；
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武锁，宋心，穆文芳，赵世冉，王欢，贾世伟，
申请(专利权)人：陕西秦汉恒盛新型建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61