掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土及其制备方法

摘要

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，其特征是：它是由以下原料按下述重量份组成:胶凝材料1‑1.6份、细骨料1‑1.7份和再生利用粗骨料1.2‑2.5份。本发明的混凝土大大减少了建筑建造过程中的资源消耗，实现了建筑垃圾的处理，减轻了环境负担。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体是涉及一种掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土及其制备方法。

背景技术

随着建筑市场的迅猛发展，建筑垃圾逐渐引起我们的重视。建筑垃圾是主要指砖瓦、混凝土等工程废弃物。我国正处于高速大规模基本建设时期，近年来我国房屋建筑施工面积和竣工面积逐年增加，2011年房屋建筑的施工面积达91.88亿平方木，竣工面积高达21.98亿平方米，2009年至2011年房屋建筑的年平均竣工面积已超过20亿平方米，此外城市改造每年拆除的老旧建筑达4亿平方米。由此可见，建筑垃圾在城市建设中所占的比重在逐年增加。在如此大规模的建筑拆迁过程中产生的建筑垃圾该如何处理是人们关注的重点问题。

目前我国对建筑垃圾的处理方式主要是回填与堆放，将其资源化再利用的比率不足1％。建筑垃圾的大量填埋与堆放对环境造成了严重的影响。一是侵占破坏土地，加剧了土地资源紧张；二是污染环境，对大气、土壤和水体造成污染，对周边居民和整个城市的环境卫生安全造成隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是：提供一种掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，从而大大减少了建筑建造过程中的资源消耗，实现了建筑垃圾的处理，减轻了环境负担。

本发明的技术方案是：掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，其特征是：它是由以下原料按下述重量份组成:胶凝材料1-1.6份、细骨料1-1.7份和再生利用粗骨料1.2-2.5份。

所述的胶凝材料是由以下原料按下述重量份组成:废粘土砖粉300-600份、高钙粉煤灰500-600份、纳米粘土5-20份、硼砂3-7份、减水剂8-30份、水500-1260份。

所述的废粘土砖粉是由废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径为0.08～0.4mm，高钙粉煤灰为含氧化钙在15％以上；纳米粘土粒径为30～200nm。

所述的减水剂是由以下原料按下述重量份组成:丙酮25份、木质素磺酸钙18份、尿素9份、甲醛3份、页岩灰6份、亚硫酸氢钠2份、三聚氰胺3份和苯酚4份。

所述的细骨料是粒径在4.75mm以下的砂。

所述的再生利用粗骨料是由废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径5-31.5mm。

掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土的制备方法，其特征是：其步骤是：

1)将拆除的建筑物垃圾的废粘土砖与废石、砼的块料分开；

2)将废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得废粘土砖粉，其粒径为0.08～0.4mm；

3)将废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得再生利用粗骨料，其粒径0.5-31.5m；

4)取步骤2)的废粘土砖粉300-600份与高钙粉煤灰500-600份、纳米粘土5-20份、硼砂3-7份、减水剂8-30份和水500-1260份搅拌混合得到胶凝材料；

5)步骤3)的再生利用粗骨料1.2-2.5份与步骤4)胶凝材料1-1.6份及细骨料1-1.7份混合即可。

所述的再生利用粗骨料分为：I再生利用粗骨料和Ⅱ再生利用粗骨料；其中，I再生利用粗骨料的粒径为15-31.5mm；Ⅱ再生利用粗骨料的粒径为5-15mm；

再生利用粗骨料的制备具体步骤是：

步骤1)将废石、砼块料经过I破碎机初碎，除去泥土及轻质杂质；

步骤2)将初碎后的废石、砼块料经除铁装置除去铁质成分；

步骤3)除去铁质成分的废石、砼粉的粒径大于31.5mm送入Ⅱ破碎机进行再次粉碎；粒径小于或等于31.5mm的进入I筛分设备筛分，粒径大于或等于15mm即为I再生利用粗骨料；粒径小于15mm进入Ⅱ筛分设备筛分，粒径大于或等于5mm即为Ⅱ再生利用粗骨料；粒径小5mm即为再生利用细骨料。

所述的I破碎机、Ⅱ破碎机、I筛分设备、Ⅱ筛分设备均设置有除尘系统；所述的I筛分设备和Ⅱ筛分设备均为筛分机；除铁装置为磁铁分离器；所述的除尘系统为布袋除尘器。

本发明的优点是：本发明的混凝土通过利用废砖和再生利用粗骨料，从而大大减少了建筑建造过程中的资源消耗，实现了建筑垃圾的处理，减轻了环境负担。本发明采用废粘土砖粉的胶凝材料，充分做到了环保、节能；同时利用高钙粉煤灰自硬性，并通过添加纳米粘土和硼砂提高硬化体强度、密实性以及施工性能。本发明减水剂对混凝土增强效果明显、坍落度损失小，低温无结晶现象。再生利用粗骨料的应用，使得建筑垃圾处理适应范围宽，更为环保，同时再生利用粗骨料在制备过程中，筛分出的再生利用细骨料还可以通过处理做墙体填充材料，在满足墙体承受竖向荷载的情况下进行充分的资源回收再利用。

下面通过说明书附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明再生利用粗骨料的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，它是由以下原料按下述重量份组成:胶凝材料1份、细骨料1份和再生利用粗骨料1.2份；

所述的胶凝材料是由以下原料按下述重量份组成:废粘土砖粉300份、高钙粉煤灰500份、纳米粘土5份、硼砂3份、减水剂8份、水500份。所述的废粘土砖粉是由废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径为0.08～0.4mm，高钙粉煤灰为含氧化钙在15％以上；纳米粘土粒径为30nm。

实施例2

掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，它是由以下原料按下述重量份组成:胶凝材料1.2份、细骨料1.3份和再生利用粗骨料2份；

所述的胶凝材料是由以下原料按下述重量份组成:废粘土砖粉500份、高钙粉煤灰550份、纳米粘土15份、硼砂5份、减水剂20份、水1000份。所述的废粘土砖粉是由废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径为0.08～0.4mm，这时的粒径利于砂浆的工作性，过大或过小都不利于砂浆的工作性；高钙粉煤灰为含氧化钙在15％以上；纳米粘土粒径为80nm。

实施例3

掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土，它是由以下原料按下述重量份组成:胶凝材料1.6份、细骨料1.7份和再生利用粗骨料2.5份；

所述的胶凝材料是由以下原料按下述重量份组成:废粘土砖粉600份、高钙粉煤灰600份、纳米粘土20份、硼砂7份、减水剂30份、水1260份。所述的废粘土砖粉是由废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径为0.08～0.4mm，高钙粉煤灰为含氧化钙在15％以上；纳米粘土粒径为200nm。

实施例4

在实施例1的基础上，所述的减水剂是由以下原料按下述重量份组成:丙酮25份、木质素磺酸钙18份、尿素9份、甲醛3份、页岩灰6份、亚硫酸氢钠2份、三聚氰胺3份和苯酚4份。所述的细骨料是粒径在4.75mm以下的砂。所述的再生利用粗骨料是由废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径5-31.5mm。

掺有废砖和再生利用粗骨料的混凝土的制备方法，其步骤是：

1)将拆除的建筑物垃圾的废粘土砖与废石、砼的块料分开；

2)将废粘土砖通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得废粘土砖粉，其粒径为0.08～0.4mm；

3)将废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得再生利用粗骨料；

4)取步骤2)的废粘土砖粉300份与高钙粉煤灰500份、纳米粘土5份、硼砂3份、减水剂8份和水500份搅拌混合得到胶凝材料；

5)步骤3)的再生利用粗骨料1.2份与步骤4)胶凝材料1份及细骨料1份混合即可。

所述的再生利用粗骨料分为：I再生利用粗骨料和Ⅱ再生利用粗骨料；其中，I再生利用粗骨料的粒径为15-31.5mm；Ⅱ再生利用粗骨料的粒径为5-15mm；I再生利用粗骨料和Ⅱ再生利用粗骨料在使用时，可以根据实际情况进行选用，也何以混合使用。

如图1所示，再生利用粗骨料的制备具体步骤是：

步骤1)将废石、砼块料经过I破碎机初碎，除去泥土及轻质杂质；

步骤2)将初碎后的废石、砼块料经除铁装置除去铁质成分；

步骤3)除去铁质成分的废石、砼粉的粒径大于31.5mm送入Ⅱ破碎机进行再次粉碎；粒径小于或等于31.5mm的进入I筛分设备筛分，粒径大于或等于15mm即为I再生利用粗骨料；粒径小于15mm进入Ⅱ筛分设备筛分，粒径大于或等于5mm即为Ⅱ再生利用粗骨料；粒径小5mm即为再生利用细骨料；筛分出的再生利用细骨料还可以通过处理做墙体填充材料，在满足墙体承受竖向荷载的情况下进行充分的资源回收再利用。

废粘土砖所采用的破碎机和筛分设备筛与再生利用粗骨料的设备相同，与I破碎机、Ⅱ破碎机、I筛分设备和Ⅱ筛分设备均设置有除尘系统；所述的I筛分设备和Ⅱ筛分设备均为筛分机；除铁装置为磁铁分离器；所述的除尘系统为布袋除尘器。

实施例5

在实施例2的基础上，所述的减水剂是由以下原料按下述重量份组成:丙酮25份、木质素磺酸钙18份、尿素9份、甲醛3份、页岩灰6份、亚硫酸氢钠2份、三聚氰胺3份和苯酚4份。所述的细骨料是粒径在4.75mm以下的砂。所述的再生利用粗骨料是由废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径5-31.5mm。其混凝土的制备方法和再生利用粗骨料的制备方法均与实施例4相同。

实施例6

在实施例3的基础上，所述的减水剂是由以下原料按下述重量份组成:丙酮25份、木质素磺酸钙18份、尿素9份、甲醛3份、页岩灰6份、亚硫酸氢钠2份、三聚氰胺3份和苯酚4份。所述的细骨料是粒径在4.75mm以下的砂。所述的再生利用粗骨料是由废石、砼块料通过破碎机破碎、筛分设备筛分制得，其粒径5-31.5mm。其混凝土的制备方法和再生利用粗骨料的制备方法均与实施例4相同。

本发明实施例的再生粗骨料质量可达到GB/T 25177-2010《混凝土用再生粗骨料》中Ⅱ类以上标准，经测试，本实施例的混凝土坍落度为180mm；7天强度为27MPa；28天强度为38Mpa。

施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。