CN103332881B - 一种高品质再生混凝土骨料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高品质再生混凝土骨料的制备方法，包括将废弃混凝土分拣、锤击、一级破碎、一级筛分、棒磨、二级筛分和清洗步骤，再将分级后的骨料按所需的级配混合，得到不同粒径要求的再生粗骨料。采用本发明能够使废弃混凝土的循环利用率接近80%，实现了城市建筑垃圾的资源化利用，减少了建筑垃圾对环境的二次污染，节省了建筑垃圾填埋对土地的占用量，并在一定程度上促进了建筑垃圾综合利用的产业化发展。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种建筑垃圾中的废弃混凝土的处理方法，具体涉及以废弃混凝土为主要原料加工成一种可以配置中等强度等级的高性能再生骨料混凝土的高品质再生骨料的制备方法。
二、背景技术
建筑垃圾成为城市化进程的必然产物，但是因其占城市固体废弃物较大比例，且处理方式较低级，已经对环境造成了极大的破坏，并且威胁到日益短缺的自然资源。因此，积极推进建筑垃圾的减量化和资源化综合利用，实现经济效益、生态效益和社会效益的同步推进协调发展，是建筑业可持续发展的重点方向。
建筑垃圾中的废弃混凝土是资源化利用的重点对象，再生骨料便是其产物，但是再生骨料表面粘附着不等量的砂浆，导致再生骨料各项指标不稳定，影响所配置混凝土的强度、收缩、徐变和耐久性等，因此，如何将粘附于原生骨料表面的砂浆有效脱离，获得更干净的骨料是整个技术的关键难点。
目前生产再生骨料的主要技术在于多次破碎、筛分获得合适粒径骨料，一些研究机构和发达国家也曾通过旋转偏心筒、球磨机或搅拌机对破碎后的骨料进行整形，达到进一步去除表面砂浆的目的，从而提高骨料品质。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种高品质再生混凝土骨料的制备方法，采用该方法能够制备出高品质的再生骨料产品。
本发明通过以下技术方案达到上述目的，一种高品质再生混凝土骨料，该骨料的品质如下：
级配：细骨料0.16～5mm，级配为Ⅰ区粗砂；粗骨料5～20mm，满足级配要求；
表观密度：细骨料2500～2780kg/m3，粗骨料2440～2670kg/m3；
压碎指标：粗骨料10.8～12.7%；
吸水率：细骨料5.4～7.2%，粗骨料1.91～4.07%；
针片状含量：3.0～3.8%；
含泥量：小于5%。
一种高品质再生混凝土骨料的制备方法，该方法包括以下步骤：
1、对废弃混凝土进行分拣，除去其中的木材、金属、纸屑以及塑料杂质；
2、将分拣好的废弃混凝土块进行锤击，得到较小尺寸的块体；
3、利用颚式破碎机对废弃混凝土较小尺寸的块体进行一级破碎，破碎后粒径5～40mm的骨料产量控制在80～90%；
4、将经颚式破碎机破碎后得到的碎块进行一级筛分，筛出大于5mm的骨料，将其送入装有钢棒的球磨机中研磨10～15min，得到一种再生骨料；
5、将棒磨后的再生骨料进行二级筛分，得到粒径为0.16～5mm的细骨料，粒径为5～10mm、10～15mm及15～20mm的粗骨料；
6、清洗，将再生骨料表面的泥土和细粉除去；
7、晾晒，晾晒后的再生骨料即可分别存放。
本发明首次将棒磨工艺引入混凝土再生骨料的生产中，工作中再生骨料被带到钢棒和筒壁之间，钢棒与再生骨料发生滚压碰撞，再生骨料受到冲击和研磨，完成破碎动作。根据再生骨料的粒度及磨机的大小选择尺寸与级配合适的钢棒、工作时间及物料的添加方式，是棒磨机发挥最大工作效率的保障。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、得到不同粒径范围、粒形较好的再生骨料；
2、提高再生骨料的砂浆剥离率，降低再生骨料的吸水率，力学性能与天然骨料相当；
3、卸料过程比较方便，无需将研磨介质取出；
4、工作耗时较短，能效较低，具有明显的经济效益；
5、能够大量回收和高效利用建筑垃圾中的废弃混凝土，节省大量建筑垃圾填埋的土地占用量；
6、充分利用废弃混凝土，具有明显的环境、经济和社会综合效益。所制备的高品质再生骨料可用于配置绿色高性能再生混凝土，用于道路工程、市政工程和房屋建筑工程中。
四、附图说明
图1是C30破碎后的粗骨料外观图。
图2是C30棒磨后的粗骨料外观图。
图3是C40破碎后的粗骨料外观图。
图4是C40棒磨后的粗骨料外观图。
图5是C50破碎后的粗骨料外观图。
图6是C50棒磨后的粗骨料外观图。
图7是道路废弃混凝土破碎后外观图。
图8是道路废弃混凝土棒磨后外观图。
图9本发明所述的高品质再生混凝土骨料的制备方法试验流程图。
五、具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
如图9所示，本发明所述的高品质再生混凝土骨料的制备方法，包括以下步骤：
1、分拣，采用人工分拣的方法，除去建筑垃圾中的木质、纸质、金属、以及塑料材料；
2、锤击，锤击的目的是将废弃混凝土大块破碎成小块；
3、初次破碎，将锤击后的废弃混凝土块，根据再生骨料使用粒径范围要求选用合适的颚式破碎机进行破碎，破碎后粒径5～40mm的骨料产量控制在80～90%；
4、一级筛分，用筛孔为5mm的抬筛将一级破碎后的废弃混凝土骨料进行筛分；
5、研磨，将筛分后＞5mm的骨料送入棒磨机中，根据骨料的易磨性及投料量，装入合适级配的钢棒，研磨10～15min，然后卸料；
6、二级筛分，研磨后的骨料粒径范围较大，需要利用抬筛进行二级筛分。经二级筛分后可得到0.16～5mm的细骨料，粒径5～10mm的粗骨料，粒径10～15mm的粗骨料，粒径15～20mm的粗骨料以及其它级配的骨料；
7、清洗，清洗的目的是除掉骨料表面的泥土和细粉，这些泥土和细粉会影响骨料的强度以及骨料在混凝土中与水泥浆体的粘结力；
将筛选后符合粒径要求的骨料倒入桶中，然后在桶中灌入自来水，水面高于粗骨料堆积顶部100mm以上；粗骨料在水中浸泡24h后，对粗骨料进行反复搓洗，尽可能去除附着在粗骨料表面的泥沙；细骨料在水中浸泡24h后，用0.16mm的抬筛对细骨料进行清洗，尽可能去除细骨料中的泥沙；
8、晾晒，将清洗后的粗骨料放置于干净的室内地面上，使粗骨料在自然状态下风干，以保持粗骨料的饱和面干状态，贮存。
实施例1
收集实验室经强度测试后的150×150×150mm的立方体废弃混凝土试块，强度等级为C30，原生骨料中含有较多卵石及部分碎石。按所述方法步骤进行加工，得到的再生骨料品质如下：
（1）图1是该强度等级的试块经过PE300×500型颚式破碎机进行一级破碎后的外观图像，粒径范围为5～40mm，多为扁长状。
（2）图2为经过规格为500×500×500mm的棒磨机（钢棒组合为Φ50×150mm3根，Φ40×150mm5根，Φ30×150mm5根）处理10min后的粗骨料外观图，粒形较好，卵石表面的砂浆脱落程度更佳。
实施例2
收集实验室经强度测试后的150×150×150mm的立方体废弃混凝土试块，强度等级为C40，原生骨料中基本都为碎石。按所述方法步骤进行加工，得到的再生骨料品质如下：
（1）图3是该强度等级的试块经过PE300×500型颚式破碎机进行一级破碎后的外观图像，粒径范围为5～40mm，且多为扁长状。
（2）图4为经过规格为500×500×500mm的棒磨机（钢棒组合为Φ50×150mm3根，Φ40×150mm5根，Φ30×150mm5根）处理10min后的粗骨料外观图，粒形较好。
实施例3
收集实验室经强度测试后的150×150×150mm的立方体废弃混凝土试块，强度等级为C50，原生骨料中基本都为碎石。按所述方法步骤进行加工，得到的再生骨料品质如下：
（1）图5是是该强度等级的试块经过PE300×500型颚式破碎机进行一级破碎后的外观图像，粒径范围为5～40mm，含有部分扁长状的颗粒。
（2）图6为经过规格为500×500×500mm的棒磨机（钢棒组合为Φ50×150mm3根，Φ40×150mm5根，Φ30×150mm5根）处理10min后的粗骨料外观图，粒形较好。
实施例4
收集道路修护过程中产生的废弃混凝土，强度等级为C35，原生骨料中基本都为碎石，且原骨料粒径较大。按所述方法步骤进行加工，得到的再生骨料品质如下：
（1）图7是该强度等级的试块经过PE300×500型颚式破碎机进行一级破碎后的外观图像，粒径范围为5～40mm，含有部分扁长状的颗粒。
（2）图8为经过规格为500×500×500mm的棒磨机（钢棒组合为Φ50×150mm3根，Φ40×150mm5根，Φ30×150mm5根）处理10min后的粗骨料外观图，粒形较一级破碎后更好。相比于实验室强度测试后的废弃混凝土试块制备的再生粗骨料，其粒形更好，砂浆含量也更少。
表1各种再生粗骨料性能测试结果
Claims (1)
1.一种高品质再生混凝土骨料的制备方法，其特征在于，该骨料的品质如下：
级配：细骨料0.16~5 mm，级配为Ⅰ区粗砂；粗骨料5~20 mm，满足级配要求；
表观密度：细骨料2500~2780 kg/m3，粗骨料2440~2670 kg/m3；
压碎指标：粗骨料10.8~12.7%；
吸水率：细骨料5.4~7.2%，粗骨料1.91~4.07%；
针片状含量：3.0~3.8%；
含泥量：小于5%，
所述的高品质再生混凝土骨料的制备方法，包括以下步骤：
（1）对废弃混凝土进行分拣，除去其中的木材、金属、纸屑以及塑料杂质；
（2）将分拣好的废弃混凝土块进行锤击，得到较小尺寸的块体；
（3）利用颚式破碎机对废弃混凝土较小尺寸的块体进行一级破碎，破碎后粒径5~40 mm的骨料产量控制在80～90%；
（4）将经颚式破碎机破碎后得到的碎块进行一级筛分，筛出大于5 mm的骨料，将其送入装有钢棒的棒磨机中研磨10~15 min，得到一种再生骨料；所述棒磨机规格为500×500×500 mm，钢棒组合为 50×150 mm 3根，40×150 mm 5根，30×150 mm 5根，
（5）将棒磨后的再生骨料进行二级筛分，得到粒径为0.16~5 mm的细骨料，粒径为5~10 mm、10~15 mm及15~20 mm的粗骨料；
（6）清洗，将再生骨料表面的泥土和细粉除去；
（7）晾晒，晾晒后的再生骨料即可分别存放。
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