本發(fā)明屬于建筑垃圾再生利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用碳酸鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量方法。
背景技術(shù)：
目前，建筑混凝土垃圾約占建筑垃圾的40％，數(shù)量非常龐大，但是能被再次利用的數(shù)量卻很少。廢棄混凝土粉體主要的部分被送到填埋場填埋，而填埋不僅會占用大量土地，還會對土壤和空氣產(chǎn)生污染。廢棄混凝土再生利用的理想狀態(tài)是能夠制備出高質(zhì)量的再生骨料。但是目前處理廢棄混凝土的方法主要包括“破碎、篩分和除去雜質(zhì)”等基本工藝，制備出來的再生骨料由于含有水泥石，孔隙率高，吸水率高，表觀密度低，從而導致再生混凝土的性能有所下降。目前，國內(nèi)研究者多采用不同性質(zhì)的添加材料(比如聚合物、有機硅防水劑、水泥外摻Kim粉、水泥外摻一級粉煤灰等)這些材料有膠粘性，通過對再生骨料進行浸漬、淋洗、干燥等處理，包覆再生骨料外表，然而以上方法對再生骨料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有改變，強化性不高，而且容易脫落。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用碳酸鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法。由于碳酸鈉溶液能夠與廢棄混凝土水泥石中氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣，堵塞水泥石的孔隙和裂隙，從而提高廢棄混凝土骨料的性能。
為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種利用碳酸鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為4～8％的Na2CO3水溶液浸泡顆粒級為5-20mm廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為15～25天。
本發(fā)明中對廢棄混凝土再生骨料中的原骨料種類并沒有特別限定，從利用效率和效果來講，優(yōu)選的，所述的廢棄混凝土再生骨料中的原骨料為天然卵石。
建筑骨料的種類很多，包括礫石、碎石和卵石等，不同的骨料具有不同石料特征。在建筑垃圾的處理上，需要根據(jù)骨料的分類情況分別處理，本發(fā)明的處理方法優(yōu)選選擇5-20mm的廢棄混凝土再生骨料，其中原骨料為天然卵石，試驗驗證，當原骨料為天然卵石時，粒徑為5-20mm時，能夠發(fā)揮該方法的最大價值和最優(yōu)效果。
優(yōu)選的，所述的Na2CO3水溶液的質(zhì)量濃度為6％。在本發(fā)明中，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，Na2CO3水溶液的質(zhì)量濃度對再生骨料的吸水率和表觀密度有著重要影響，當Na2CO3水溶液的質(zhì)量濃度為6％時，能夠使再生骨料的吸水率和表觀密度效果綜合最好、突出顯著。經(jīng)試驗研究發(fā)現(xiàn)，當質(zhì)量濃度大于6％時，雖然使得再生骨料的吸水率可以最大程度的降低，但是表觀密度也隨之降低，這種情況可能與樣品自身性質(zhì)有關(guān)；當質(zhì)量濃度小于6％時，再生骨料的吸水率較大，且表觀密度也較低。綜合其再生骨料的吸水率和表觀密度的效果來看，最佳的選擇為6％。
優(yōu)選的，所述的浸泡修復(fù)時間為20天。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用Na2CO3水溶液進行再生骨料修復(fù)時，浸泡時間對再生骨料的吸水率和表觀密度有著較大影響，當浸泡時間較長時，超過20天，再生骨料的吸水率不會降低反而有增大的趨勢，這是由于長時間浸漬反應(yīng)可能導致過多生成的Ca2CO3在此破壞水泥石，當浸泡時間過長的話，會破壞堵塞孔隙后的水泥石的結(jié)構(gòu)，當浸泡時間較短時，再生骨料的吸水率較高且表觀密度較小。綜合再生骨料的吸水率和表觀密度的效果來看，最佳的選擇為20天。
本發(fā)明還提供一種采用上述方法制備得到的再生混凝土粗骨料。經(jīng)過上述方法制備得到的再生粗骨料，吸水率和表觀密度達到國標GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ級標準。
具體的，所述再生混凝土粗骨料的吸水率為小于等于5.10％；所述再生混凝土粗骨料的表觀密度大于等于2.31g/cm3。
上述技術(shù)方案中具有如下有益效果：
(1)利用Na2CO3溶液為修復(fù)液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料，提高其表觀密度，降低吸水率，吸水率和表觀密度達到國標GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ級標準，可用于制備新的混凝土，這樣既能解決建筑垃圾的處置問題，又能為使建筑垃圾得到高質(zhì)量再生循環(huán)利用提供一種思路。
(2)本發(fā)明中利用碳酸鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料，除了提高廢棄混凝土再生骨料的質(zhì)量外，因碳酸鈉為弱堿性，還可以為利用這些修復(fù)后的再生骨料制備的再生混凝土中的鋼筋提供防腐蝕保護。
(3)相比于其他方法強化再生混凝土骨料，生產(chǎn)成本降低，能夠使再生骨料得到廣泛的利用，解決了大量混凝土廢棄物處理困難和其引發(fā)的對環(huán)境的負面影響，同時節(jié)省大量的垃圾的處理費用，產(chǎn)生了巨大的社會效益和環(huán)保效益。
(4)采用本發(fā)明方法之后的碳酸鈉水溶液可進行回收，繼續(xù)利用，降低強化再生混凝土骨料的成本。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
碳酸鈉溶液由碳酸鈉工業(yè)純加水配置，其中碳酸鈉粉末市購，水為自來水；
廢棄混凝土再生骨料取自青島綠帆建筑材料再生利用公司，其顆粒范圍5-20mm，原骨料為天然卵石，試驗前對廢棄混凝土再生骨料進行了除雜和烘干處理。
實施例1利用質(zhì)量濃度為6％的碳酸鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為6％的碳酸鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標準要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
實施例2
一種利用碳酸鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為4％的Na2CO3水溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為25天。
經(jīng)檢測，利用4％的Na2CO3水溶液對廢棄混凝土再生骨料進行浸泡后，與沒有利用碳酸鈉溶液處理的再生骨料相比，其吸水率明顯降低，表觀密度明顯提高。
實施例3
一種利用碳酸鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為8％的Na2CO3水溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為15天。
經(jīng)檢測，利用8％的Na2CO3水溶液對廢棄混凝土再生骨料進行浸泡后，與沒有利用碳酸鈉溶液處理的再生骨料相比，其吸水率明顯降低，表觀密度明顯提高。
對比例1：沒有利用碳酸鈉進行修復(fù)處理
按照相關(guān)標準要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
對比例2：利用質(zhì)量濃度為2％的碳酸鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為2％的碳酸鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標準要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
對比例3：利用質(zhì)量濃度為10％的碳酸鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為10％的碳酸鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標準要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
從實施例1、對比例1～3所測得吸水率、表觀密度結(jié)果表1中所示。
表1吸水率、表觀密度對比
由表1可得，本發(fā)明中采用碳酸鈉溶液對廢棄混凝土再生骨料進行浸泡后，其吸水率不同程度降低，表觀密度不同程度提高，綜合所測試據(jù)，利用6％的碳酸鈉溶液進行20天浸泡后的廢棄混凝土再生骨料的質(zhì)量修復(fù)最好。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。