一種以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是包括以下步驟：(1)破碎；(2)研磨；(3)篩分，用5mm振動篩進(jìn)行篩分，將5mm～25mm的廢棄混凝土作為粗骨料，將0.15mm～5mm的廢棄混凝土作為細(xì)骨料的一部分；(4)配料；(5)第一次拌合，將粗骨料、細(xì)骨料、水泥、硅鋁渣礦物粉和固硫渣粉以及設(shè)定配合比中70％水放入攪拌機(jī)攪拌3min；攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為30～40r/min；(6)加入減水劑溶液；(7)第二次拌合，將設(shè)定配合比中30％水加入攪拌機(jī)，拌合2min；攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為50～60r/min；(8)成型；(9)養(yǎng)護(hù)，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)；(10)干燥，采用遠(yuǎn)紅外線加熱器干燥；(11)真空抽氣；(12)浸漬；(13)聚合，采用輻射熱聚合。本發(fā)明節(jié)約了資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
【專利說明】一種以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板。

【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計，我國每年廢棄混凝土量已超過1360萬噸，而且這一數(shù)據(jù)還在劇增。如僅以一條路幅寬度9m，板厚24cm的二級路計算，每公里道路改建時所廢棄的混凝土為2160m3，而當(dāng)改建的混凝土道路有十幾公里或幾十公里時，廢棄的混凝土可達(dá)上萬甚至幾十萬立方米。顯然，如此之多的廢棄混凝土如何合理有效地處置，是舊混凝土維修改造過中必須同時考慮的內(nèi)容之一。若將大量置換下的舊混凝土隨意丟棄，不僅會對沿線的周邊環(huán)境帶來很不利影響，并且也是一種資源浪費(fèi)。相反，對廢棄的混凝土的再生利用一方面解決了大量混凝土廢棄物處理困難和由此引發(fā)的對環(huán)境的負(fù)面影響等問題，同時又節(jié)省了大量的垃圾清運(yùn)費(fèi)用和處理費(fèi)用；另一方面可以減少對天然砂石的開采，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，有利于人類社會的可持續(xù)發(fā)展。本發(fā)明將其作為再生骨料制成預(yù)制混凝土板。
[0003]混凝土的凝結(jié)硬化是一個非常緩慢的過程，齡期28d的水泥石，水泥的水化程度只有60%左右。一些資料表明，混凝土經(jīng)過28年的時間凝結(jié)硬化還沒有完全結(jié)束，此時水泥石中還存在有利于混凝土硬化的活性成分。如果把廢棄混凝土破碎后用作骨料拌制成新的混凝土，對混凝土的強(qiáng)度發(fā)展必定能起到良好的促進(jìn)作用。普通混凝土的破壞是由于在荷載作用下界面微裂縫的發(fā)展而導(dǎo)致混凝土的最終破壞，一般來說，骨料并不發(fā)生破壞。因此，廢棄混凝土中的骨料是完全可以利用的。同時針對再生骨料的特點，可以通過充分破碎來改善粒形，使界面結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，或通過機(jī)械活化方式來提高再生骨料的強(qiáng)度。由于再生骨料的吸水率比天然骨料的高，在拌制混凝土過程中直接影響再生混凝土的和易性。另外，預(yù)制混凝土板由于再生骨料的特點引起孔隙分布不均勻，從而預(yù)制混凝土板的強(qiáng)度偏差比較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于將以廢棄混凝土為骨料制備預(yù)制混凝土板，解決廢棄混凝土的再利用和強(qiáng)度偏差大的問題。
[0005]本發(fā)明施工步驟如下:
[0006](I)破碎
[0007]用顎式破碎機(jī)將廢棄混凝土破碎。
[0008](2)研磨
[0009]將破碎后的廢棄混凝土放置在偏心旋轉(zhuǎn)設(shè)備研磨。
[0010]⑶篩分
[0011]用5mm振動篩進(jìn)行篩分，將5mm?25mm的廢棄混凝土作為粗骨料，將0.15mm?5mm的廢棄混凝土作為細(xì)骨料的一部分。
[0012]⑷配料
[0013]粗骨料、細(xì)骨料比例為38%?34%。水泥用量比傳統(tǒng)混凝土水泥用量少12?16 %,水灰比為0.35?0.50。細(xì)骨料由砂和0.15mm?5mm的廢棄混凝土組成，砂與
0.15mm?5mm的廢棄混凝土比例為3: 1，硅鋁渣礦物粉為水泥用量8?10%、固硫渣粉為水泥用量4?6 %。
[0014](5)第一次拌合
[0015]將粗骨料、細(xì)骨料、水泥、硅鋁渣礦物粉和固硫渣粉以及設(shè)定配合比中70%水放入攪拌機(jī)攪拌3min。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為30?40r/min。
[0016](6)加入減水劑溶液
[0017]加入減水劑溶液，減水劑可以為萘磺酸鹽甲醛縮聚物或者三聚氰胺甲醛縮聚物，減水劑摻量為水泥質(zhì)量的
[0018](7)第二次拌合
[0019]將設(shè)定配合比中30%水加入攪拌機(jī),拌合2min。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為50?60r/min。
[0020](8)成型
[0021]將拌合物放入模具進(jìn)行成型，板厚度不超過15cm。
[0022](9)養(yǎng)護(hù)
[0023]采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。
[0024](10)干燥
[0025]采用遠(yuǎn)紅外線加熱器干燥，干燥時間根據(jù)板厚度進(jìn)行調(diào)整，板厚為8cm以下，采用干燥時間為6h ;板厚為8?1cm以下,采用干燥時間為6.5h ;板厚為10?12cm以下,采用干燥時間為7h ;板厚為12?15cm以下，采用干燥時間為7.5h。
[0026](11)真空抽氣
[0027]真空度為剩余氣壓2.666kpa，真空時間為lh。
[0028](12)浸潰
[0029]浸潰壓力和時間根據(jù)板厚度進(jìn)行調(diào)整。
[0030]板厚為8cm以下,浸潰壓力為2.5MPa,浸潰時間為1h ；
[0031]板厚為8?1cm以下,浸潰壓力為2.75MPa,浸潰時間為12h ；
[0032]板厚為10?12cm以下，浸潰壓力為3MPa，浸潰時間為14h ；
[0033]板厚為12?15cm以下,浸潰壓力為5MPa,浸潰時間為16h。
[0034](13)聚合
[0035]采用輻射熱聚合。不同聚合物的輻射量和加熱時間，根據(jù)試驗結(jié)果確定，
[0036]具體如下:
[0037]當(dāng)聚合物采用甲基丙烯酸甲酯時，輻射量采用1.53X10lclcd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為1.25h ;當(dāng)聚合物采用苯乙烯時，輻射量采用15.9X101(lCd/m2，加熱溫度為75 °C，加熱時間為8h ;當(dāng)聚合物采用丙烯晴時，輻射量采用0.51 X 1010cd/m2,加熱溫度為75 V，加熱時間為0.6h ;當(dāng)聚合物采用60 %苯乙烯和40 %丙烯晴時，輻射量采用1.62X101(lCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為Ih ;當(dāng)聚合物采用醋酸乙烯時，輻射量采用1.60X101QCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為0.9h。
[0038]為了防止單體化聚合過程中揮發(fā)，浸潰后的混凝土用聚乙烯薄膜包裹起來。
[0039]由廢棄混凝土可部分或全部取代粗、細(xì)骨料制成預(yù)制混凝土板，節(jié)約了資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，可取得巨大的環(huán)保效益和社會效益。

【具體實施方式】
[0040]實施例用以下方式把廢棄混凝土制成混凝土:
[0041]⑴破碎
[0042]用顎式破碎機(jī)將廢棄混凝土破碎。
[0043](2)研磨
[0044]將破碎后的廢棄混凝土放置在偏心旋轉(zhuǎn)設(shè)備研磨。
[0045](3)篩分
[0046]用5mm振動篩進(jìn)行篩分，將5mm?25mm的廢棄混凝土作為粗骨料，將0.15mm?5mm的廢棄混凝土作為細(xì)骨料的一部分。
[0047]⑷配料
[0048]粗骨料、細(xì)骨料比例為36%。
[0049]粗骨料、細(xì)骨料比例過大時，粗骨料的總表面積和空隙率均增大，在混凝土中水泥漿量一定的情況下，粗骨料顆粒表面的水泥漿層將相對減薄，拌合物就顯得干稠，流動性就變小，如要保持流動性不變，則需增加水泥漿，多耗用水泥。反之，若粗骨料、細(xì)骨料比例過小，則拌合物中顯得粗骨料過多，形成砂漿量不足以包裹粗骨料表面，且不能填滿粗骨料間空隙。在粗骨料間沒有足夠的砂漿潤滑層，這不但會降低混凝土拌合物的流動性，而且會嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性，使混凝土產(chǎn)生粗骨料離析、水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等現(xiàn)象。
[0050]水泥用量比傳統(tǒng)混凝土水泥用量少12 %，水灰比為0.40。細(xì)骨料由砂和0.15mm?5mm的廢棄混凝土組成,砂與0.15mm?5mm的廢棄混凝土比例為3:1,娃招洛礦物粉為水泥用量8 %。
[0051 ] 硅鋁渣礦物粉中的活性Si02、Al203與水泥水化生成的Ca (OH) 2反應(yīng)，生成穩(wěn)定的水化硅酸鈣(C?S?H)及水化鋁酸鈣(C?A?H)，降低了 Ca(OH)2的濃度，減少了大晶格的Ca(OH)2的形成，同時由于二次水化反應(yīng)中高性能礦物粉吸收大量的Ca(OH)2晶體，使混凝土界面區(qū)的Ca(OH)2晶體減少，膠料與集料界面的粘結(jié)強(qiáng)度得到改善。另外，Ca(OH)2被大量吸收，促進(jìn)了 C3S和C2S的反應(yīng)速度，導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度增長加快，后期強(qiáng)度也因高性能礦物粉不斷參與水化而繼續(xù)提高。
[0052]固硫渣粉為水泥用量4 %。
[0053]加入固硫渣可以大大減少新鮮混凝土內(nèi)部的泌水，減少界面水分的積聚，改善界面粘結(jié)性能。加入硅灰產(chǎn)生的微填料作用和火山灰反應(yīng)，使水泥漿與骨料界面過渡區(qū)改善，并使孔結(jié)構(gòu)細(xì)化，引起強(qiáng)度增加。在混凝土中摻入5%?10%的固硫渣，可以明顯提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。
[0054](5)第一次拌合
[0055]將粗骨料、細(xì)骨料、水泥、硅鋁渣礦物粉和固硫渣粉以及設(shè)定配合比中70%水放入攪拌機(jī)攪拌3min。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為30r/min。
[0056]由于稠度大、阻力大，所以采用低速攪拌。
[0057](6)加入減水劑溶液
[0058]加入減水劑溶液，減水劑為萘磺酸鹽甲醛縮聚物，減水劑摻量為水泥質(zhì)量的I %。
[0059]減水劑預(yù)先溶解成溶液，然后在攪拌時與水一起摻入，以增強(qiáng)減水劑的功效。再生混凝土骨料內(nèi)部本身含有水泥漿凝體導(dǎo)致其吸水率較大，在配合比設(shè)計時需水量就明顯加大；加上骨料粗糙的粒形效應(yīng)和棱角效應(yīng)使得混凝土和易性比較差，這為制備、拌和、運(yùn)輸、攤鋪增加了難度，因此要添加合適有效的外加劑增強(qiáng)混凝土和易性。減水劑有提高混凝土和易性和減水的功能，混凝土拌合物摻入減水劑，流動性明顯提高，并且對硬化混凝土的強(qiáng)度與耐久性起著十分有利的作用。
[0060](7)第二次拌合
[0061]將設(shè)定配合比中30%水加入攪拌機(jī),拌合2min。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為50r/min。
[0062](8)成型
[0063]將拌合物放入模具進(jìn)行成型，板厚度不超過15cm。
[0064](9)養(yǎng)護(hù)
[0065]米用蒸汽養(yǎng)護(hù)。
[0066](10)干燥
[0067]采用遠(yuǎn)紅外線加熱器干燥，采用干燥時間為6.5h。
[0068](11)真空抽氣
[0069]真空度為剩余氣壓2.666kpa,真空時間為lh。
[0070](12)浸潰
[0071]本實施例板厚為9cm，浸潰壓力為2.75MPa，浸潰時間為12h。
[0072](13)聚合
[0073]采用輻射熱聚合。本實施例聚合物采用甲基丙烯酸甲酯時，輻射量采用
1.53X101QCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為1.25h。
[0074]為了防止單體化聚合過程中揮發(fā)，浸潰后的混凝土用聚乙烯薄膜包裹起來。
【權(quán)利要求】
1.一種以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是包括以下步驟: (1)破碎 (2)研磨 (3)篩分 用5mm振動篩進(jìn)行篩分，將5mm?25mm的廢棄混凝土作為粗骨料,將0.15mm?5mm的廢棄混凝土作為細(xì)骨料的一部分； (4)配料 粗骨料、細(xì)骨料比例為38%?34% ;水泥用量比傳統(tǒng)混凝土水泥用量少12?16%，水灰比為0.35?0.50 ;細(xì)骨料由砂和0.15mm?5_的廢棄混凝土組成，砂與0.15mm?5_的廢棄混凝土比例為3: 1，硅鋁渣礦物粉為水泥用量8?10%、固硫渣粉為水泥用量4?6% ； (5)第一次拌合 將粗骨料、細(xì)骨料、水泥、硅鋁渣礦物粉和固硫渣粉以及設(shè)定配合比中70%水放入攪拌機(jī)攪拌3min ;攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為30?40r/min。 (6)加入減水劑溶液 (7)第二次拌合 將設(shè)定配合比中30%水加入攪拌機(jī),拌合2min ;攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為50?60r/min。 (8)成型 將拌合物放入模具進(jìn)行成型，板厚度不超過15cm ； (9)養(yǎng)護(hù) 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)； (10)干燥 采用遠(yuǎn)紅外線加熱器干燥； (11)真空抽氣 (12)浸潰 (13)聚合 采用輻射熱聚合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(I)中用顎式破碎機(jī)將廢棄混凝土破碎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(2)中將破碎后的廢棄混凝土放置在偏心旋轉(zhuǎn)設(shè)備研磨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟￠)中減水劑可以為萘磺酸鹽甲醛縮聚物或者三聚氰胺甲醛縮聚物，減水劑摻量為水泥質(zhì)量的1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(6)中減水劑可以為萘磺酸鹽甲醛縮聚物或者三聚氰胺甲醛縮聚物，減水劑摻量為水泥質(zhì)量的1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(10)中干燥時間根據(jù)板厚度進(jìn)行調(diào)整，板厚為8cm以下，采用干燥時間為6h ;板厚為8?1cm以下,采用干燥時間為6.5h ;板厚為10?12cm以下,采用干燥時間為7h ;板厚為12?15cm以下，采用干燥時間為7.5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(11)中真空度為剩余氣壓2.666kpa,真空時間為lh。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(12)中浸潰壓力和時間根據(jù)板厚度進(jìn)行調(diào)整，板厚為8cm以下，浸潰壓力為2.5MPa，浸潰時間為1h ;板厚為8?1cm以下，浸潰壓力為2.75MPa，浸潰時間為12h ;板厚為10?12cm以下，浸潰壓力為3MPa,浸潰時間為14h ;板厚為12?15cm以下,浸潰壓力為5MPa,浸潰時間為16h。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:步驟(13)中不同聚合物的輻射量和加熱時間采用如下:當(dāng)聚合物采用甲基丙烯酸甲酯時，輻射量采用1.53\101(1(:(1/1112，加熱溫度為751:，加熱時間為1.25h ;當(dāng)聚合物采用苯乙烯時，輻射量采用15.9X101(lCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為8h ;當(dāng)聚合物采用丙烯晴時，輻射量采用0.51X101(lCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為0.6h ;當(dāng)聚合物采用60%苯乙烯和40%丙烯晴時，輻射量采用1.62X101(lCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為Ih ;當(dāng)聚合物采用醋酸乙烯時，輻射量采用1.60X101(lCd/m2，加熱溫度為75°C，加熱時間為0.9h。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以廢棄混凝土為骨料制備的預(yù)制混凝土板，其特征是:浸潰后的混凝土用聚乙烯薄膜包裹起來。
【文檔編號】C04B18/16GK104402336SQ201410648915
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】葉香菲 申請人:葉香菲