一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，該混凝土由以下重量份的各組分制備，包括水泥360～480份，負(fù)載光催化劑粗骨料1000～1200份，細(xì)骨料500～600份，輔助膠凝材料40～90份，高效減水劑4～10份，水150～180份。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：利用廢棄混凝土生產(chǎn)的再生粗骨料、再生細(xì)骨料和再生混凝土粉，并將其用于混凝土的制備，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的廢棄混凝土全利用和資源零浪費(fèi)，生態(tài)環(huán)保效應(yīng)明顯；且首次通過在再生粗骨料中負(fù)載納米光催化組分，實(shí)現(xiàn)分解汽車尾氣、優(yōu)化大氣環(huán)境的功能。
【專利說明】一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種生態(tài)型納米光催化全再生(即將廢棄混凝土處置過程中得到的再生粗骨料、再生細(xì)骨料與再生粉料全部利用)混凝土。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日趨增加，拆舊建新過程中將產(chǎn)生大量的廢棄混凝土，若不對(duì)其加以合理利用，將嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。在廢棄混凝土的處置過程中，可得到再生粗骨料、再生細(xì)骨料與再生粉料。目前通常僅采用再生粗骨料與再生細(xì)骨料制備再生混凝土，從而導(dǎo)致無法有效資源化利用再生粉料。為實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土的完全再生利用達(dá)到生態(tài)型效果，有必要對(duì)再生骨料與再生粉料進(jìn)行全再生利用。
[0003]近年來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅猛，汽車保有量迅速增加，汽車尾氣引起的大氣污染引發(fā)了人們的關(guān)注。汽車尾氣中的主要污染物包括一氧化碳(⑶)、碳?xì)浠衔?此)、氮氧化合物⑶0」、硫化物、醛及微粒物等，給人們的健康帶來了極大的負(fù)面影響。傳統(tǒng)路面材料不具備分解尾氣的功能，因此亟須發(fā)展一種具有凈化大氣污染物功能的路面材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能充分利用廢棄混凝土，節(jié)能環(huán)保、具有凈化大氣污染物功能的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，該混凝土由以下重量份的各組分制備，包括水泥360?480份，負(fù)載光催化劑粗骨料1000?1200份，細(xì)骨料500?600份，輔助膠凝材料40?90份，高效減水劑4?10份，水150?180份。
[0006]本發(fā)明所述的負(fù)載光催化劑粗骨料為將采用廢棄混凝土破碎制成的滿足粒徑4.75?25臟連續(xù)級(jí)配、壓碎指標(biāo)小于12%、堅(jiān)固性質(zhì)量損失小于5%的再生粗骨料放置在光催化劑中浸泡15-301！(優(yōu)選2410，然后取出，在90?1051下干燥至恒重而得到的負(fù)載光催化劑粗骨料。
[0007]上述堅(jiān)固性質(zhì)量損失行業(yè)中定義為一般的砂、卵石與碎石等在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)因素作用下抵抗破裂的能力。用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)5次循環(huán)后其重量損失值應(yīng)小于有關(guān)規(guī)定，比如本發(fā)明上述的質(zhì)量損失小于5%的規(guī)定。
[0008]本發(fā)明所述的細(xì)骨料為采用廢棄混凝土破碎制成的滿足粒徑大于等于0.075^且小于4.75！^、II區(qū)級(jí)配(11區(qū)級(jí)配土木工程行業(yè)常規(guī)名稱)的再生細(xì)骨料。
[0009]本發(fā)明上述對(duì)于粗骨料和細(xì)骨料的規(guī)格的限定，如粒徑的限制是土木工程中對(duì)于粗、細(xì)骨料劃分的規(guī)定；而對(duì)于壓碎值等的規(guī)定主要是考慮到再生粗骨料的力學(xué)性能，如果再生粗骨料的壓碎值等指標(biāo)過低，則制備得到的混凝土強(qiáng)度無法得到保證。
[0010]本發(fā)明所述的輔助膠凝材料為復(fù)合再生混凝土粉，其為再生骨料生產(chǎn)過程中附帶形成的粒徑小于0.075臟的再生粉料經(jīng)與礦渣粉(本發(fā)明中礦渣粉與再生粉料各占50% ；之所以不直接采用再生粉料，原因是再生粉料的火山灰活性較低，對(duì)混凝土的物理力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生不利影響，而與礦渣粉復(fù)合后，可將其變?yōu)橐环N具有火山灰活性的輔助膠凝材料，從而對(duì)混凝土的長期性能產(chǎn)生有利作用)復(fù)合磨細(xì)而成的粉體，滿足45 μ m篩余< 3.0%、需水量比彡105%、燒失量彡8.0、28d活性指數(shù)彡90%。上述復(fù)合再生混凝土粉規(guī)格的限定目的是為了使輔助膠凝材料的性能滿足制備混凝土的要求；例如:需水量比過大，會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，活性指數(shù)過小，則表明輔助膠凝材料火山灰活性較低，對(duì)后期力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。
[0011]本發(fā)明所述的減水劑為減水率超過25%的聚羧酸高效減水劑(如蕪湖法爾勝科技有限公司生產(chǎn)的T0J800-10聚羧酸減水劑、T0J800-4聚羧酸減水劑、T0J800-2聚羧酸減水劑等均能適應(yīng)本發(fā)明)或萘系高效減水劑(如萬山化工有限公司產(chǎn)品為β萘磺酸鈉甲醛縮合物的萘系高效減水劑)。
[0012]本發(fā)明所述的光催化劑為納米二氧化鈦分散液(此處可以為納米二氧化鈦透明分散液，其是采用國際先進(jìn)的分散工藝，將納米二氧化鈦粉體(5 - 15nm)分散在水相介質(zhì)中，形成高度分散化、均勻化和穩(wěn)定化的納米二氧化鈦水性透明分散液，直接市售產(chǎn)品)，銳鈦型，二氧化鈦粉體粒徑5納米-15納米，濃度為5g/L。
[0013]本發(fā)明上述“一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土”的具體制備方法為:
[0014](I)首先將廢棄混凝土塊進(jìn)行破碎，篩分后得到粒徑、級(jí)配及物理性質(zhì)滿足配方中要求的再生粗骨料后，將此再生粗骨料在光催化劑中浸泡15-30h，取出，在90?105°C下干燥至恒重；其次再對(duì)剩余的顆粒進(jìn)行篩分，得到粒徑與級(jí)配滿足上述配方中要求的再生細(xì)骨料；最后將剩余的再生粉料與礦渣粉復(fù)合磨細(xì)，得到性能指標(biāo)滿足配方中要求的復(fù)合再生混凝土粉；
[0015](2)按配方比例稱取各原材料，先將負(fù)載光催化劑粗骨料、細(xì)骨料和配方總用水量的50%的水?dāng)嚢?5-35s，然后加入水泥和輔助膠凝材料再攪拌25-35s得到混合料，最后把高效減水劑分散到剩余的50%水中后加入上述混合料中攪拌，攪拌45-60S即得的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土。
[0016]本發(fā)明的再生混凝土粉料中含有Ca (OH) 2，礦渣粉是一種活性很高的礦物摻合料，其在堿性激發(fā)劑Ca(OH)2的作用下，可生成C-S-H凝膠等水化產(chǎn)物。再生混凝土粉料與礦渣粉復(fù)合磨細(xì)制顯然有利于礦物摻合料活性的激發(fā)，充分發(fā)揮其火山灰活性。
[0017]本發(fā)明的再生粗骨料為多孔物質(zhì)，將其浸泡于納米光催化劑中能充分負(fù)載光催化組分，將其用于混凝土的制備，實(shí)現(xiàn)光催化降解汽車排放尾氣的功能。
[0018]本發(fā)明所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，生態(tài)型是指廢棄混凝土得到充分利用，不影響生態(tài)環(huán)境；全再生是指廢棄混凝土全部加工成了再生粗骨料、再生細(xì)骨料和再生粉料，實(shí)現(xiàn)了全再生利用；納米光催化混凝土是指混凝土內(nèi)負(fù)載有納米光催化組分，使混凝土具有實(shí)現(xiàn)分解汽車尾氣、優(yōu)化大氣環(huán)境的功能。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下獨(dú)特的性能和優(yōu)點(diǎn):
[0020](I)利用廢棄混凝土生產(chǎn)的再生粗骨料、再生細(xì)骨料和再生混凝土粉，并將其用于混凝土的制備，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的廢棄混凝土全利用和資源零浪費(fèi)，生態(tài)環(huán)保效應(yīng)明顯。
[0021](2)本發(fā)明首次通過在再生粗骨料中負(fù)載納米光催化組分，實(shí)現(xiàn)分解汽車尾氣、優(yōu)化大氣環(huán)境的功能。
[0022](3)本發(fā)明相比于同類性能的其它路面材料，本發(fā)明最大的優(yōu)點(diǎn)為經(jīng)濟(jì)環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定可控，符合國家倡導(dǎo)的生態(tài)綠色發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖本發(fā)明經(jīng)廢棄混凝土粗骨料和細(xì)骨料以及再生粉料等的破碎和篩分工藝。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0025]本發(fā)明的廢棄混凝土需經(jīng)過多次破碎和篩分后，分別得到再生粗骨料、再生細(xì)骨料和再生粉料。為行業(yè)常規(guī)工藝，具體工藝流程圖見附圖所示。
[0026]實(shí)施例1
[0027]按重量組分計(jì)算，本實(shí)施例混凝土各原料組分如下:包括水泥370份，負(fù)載光催化劑粗骨料1172份，細(xì)骨料578份，輔助膠凝材料50份，萘系高效減水劑4份，水150份。
[0028]制備步驟為:(1)首先將廢棄混凝土塊進(jìn)行破碎，篩分后得到粒徑、級(jí)配及物理性質(zhì)滿足上述配方中要求的再生粗骨料后，將此再生粗骨料在光催化劑中浸泡2處，取出，在90?1051下干燥至恒重；其次再對(duì)剩余的顆粒進(jìn)行篩分，得到粒徑與級(jí)配滿足上述配方中要求的再生細(xì)骨料；最后將剩余的再生混凝土粉料與礦渣粉復(fù)合磨細(xì)，得到性能指標(biāo)滿足上述配方中要求的輔助膠凝材料。
[0029](2)按配方比例稱取各原材料，先將再生粗骨料、再生細(xì)骨料和配方總用水量的50%的水?dāng)嚢?08，然后加入水泥和輔助膠凝材料再攪拌308，最后把聚羧酸減水劑分散到剩余的50%水中加入，攪拌508即得上述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土。
[0030]本實(shí)施例制備的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土的技術(shù)指標(biāo):28(1抗壓強(qiáng)度為38.6腿28(1彎拉強(qiáng)度為3.5腿滿足路面材料力學(xué)性能要求。該混凝土在模擬日光條件下，連續(xù)通過濃度為30卯III的~02進(jìn)行試驗(yàn)，光催化率達(dá)到78.1 %。
[0031]實(shí)施例2
[0032]按重量組分計(jì)算，包括水泥425份，負(fù)載光催化劑粗骨料1113份，細(xì)骨料552份，輔助膠凝材料75份，萘系高效減水劑5份，水165份。
[0033]制備方法同實(shí)施例1。
[0034]本實(shí)施例制備的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土的技術(shù)指標(biāo):28(1抗壓強(qiáng)度為45.8腿28(1彎拉強(qiáng)度為4.6腿滿足路面材料力學(xué)性能要求。該混凝土在模擬日光條件下，連續(xù)通過濃度為30卯0的~02進(jìn)行試驗(yàn)，光催化率達(dá)到72.2%。
[0035]實(shí)施例3
[0036]按重量組分計(jì)算，包括水泥465份，負(fù)載光催化劑粗骨料1085份，細(xì)骨料565份，輔助膠凝材料85份，聚羧酸高效減水劑8份，水165份。
[0037]制備方法同實(shí)施例1。
[0038]本實(shí)施例制備的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土的技術(shù)指標(biāo):28(1抗壓強(qiáng)度為58.8腿28(1彎拉強(qiáng)度為5.6腿滿足路面材料力學(xué)性能要求。該混凝土在模擬日光條件下，連續(xù)通過濃度為30卯0的~02進(jìn)行試驗(yàn)，光催化率達(dá)到69.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:該混凝土由以下重量份的各組分制備:水泥360?480份，負(fù)載光催化劑粗骨料1000?1200份，細(xì)骨料500?600份，輔助膠凝材料40?90份，高效減水劑4?10份，水150?180份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的負(fù)載光催化劑粗骨料為將采用廢棄混凝土破碎制成的滿足粒徑4.75?25mm連續(xù)級(jí)配、壓碎指標(biāo)小于12%、堅(jiān)固性質(zhì)量損失小于5%的再生粗骨料放置在光催化劑中浸泡15-30h,然后取出，在90?105°C下干燥至恒重而得到的負(fù)載光催化劑粗骨料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的光催化劑為納米二氧化鈦分散液，銳鈦型，二氧化鈦粉體粒徑5納米-15納米,濃度為5g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的細(xì)骨料為采用廢棄混凝土破碎制成的滿足粒徑大于等于0.075mm且小于4.75mm、II區(qū)級(jí)配的再生細(xì)骨料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的輔助膠凝材料為復(fù)合再生混凝土粉，其為再生骨料生產(chǎn)過程中附帶形成的粒徑小于0.075mm的再生粉料與礦渣粉復(fù)合磨細(xì)而成的粉體，該復(fù)合再生混凝土粉滿足45 μ m篩余< 3.0%、需水量比彡105%、燒失量彡8.0、28d活性指數(shù)彡90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的復(fù)合再生混凝土粉其中再生骨料生產(chǎn)過程中附帶形成的粒徑小于0.075mm的再生粉料與礦渣粉的重量比為1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土，其特征在于:所述的減水劑為減水率超過25%的聚羧酸高效減水劑或萘系高效減水劑。
8.一種生態(tài)型納米光催化全再生混凝土的制備方法，其特征在于:步驟包括: (1)首先將廢棄混凝土塊進(jìn)行破碎，篩分后得到粒徑、級(jí)配及物理性質(zhì)滿足配方中要求的再生粗骨料后，將此再生粗骨料在光催化劑中浸泡15-30h，取出，在90?105°C下干燥至恒重；其次再對(duì)剩余的顆粒進(jìn)行篩分，得到粒徑與級(jí)配滿足上述配方中要求的再生細(xì)骨料；最后將剩余的再生粉料與礦渣粉復(fù)合磨細(xì)，得到性能指標(biāo)滿足配方中要求的復(fù)合再生混凝土粉； (2)按配方比例稱取各原材料，先將負(fù)載光催化劑粗骨料、細(xì)骨料和配方總用水量的50%的水?dāng)嚢?5-35s，然后加入水泥和輔助膠凝材料再攪拌25-35s得到混合料，最后把高效減水劑分散到剩余的50%水中后加入上述混合料中攪拌，攪拌45-60S即得的生態(tài)型納米光催化全再生混凝土。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK104310891SQ201410543042
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】徐亦冬, 沈建生 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院