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CN106746828B - 一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法 - Google Patents

一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法，利用质量浓度为4~8%的Na2CO3水溶液浸泡颗粒级为5‑20 mm废弃混凝土再生骨料，浸泡修复时间为15~25天。本发明的有益效果是：使再生骨料的吸水率降低，表观密度增大，使再生骨料的质量较大提高，经过碳酸钠溶液修复后的再生混凝土粗骨料，在吸水率和表观密度达到国标GB/T25177‑2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ级标准，可用于制备新的混凝土，解决废弃混凝土建筑垃圾的处置问题。

Description

一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法
技术领域
本发明属于建筑垃圾再生利用领域，具体涉及一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量方法。
背景技术
目前，建筑混凝土垃圾约占建筑垃圾的40％，数量非常庞大，但是能被再次利用的数量却很少。废弃混凝土粉体主要的部分被送到填埋场填埋，而填埋不仅会占用大量土地，还会对土壤和空气产生污染。废弃混凝土再生利用的理想状态是能够制备出高质量的再生骨料。但是目前处理废弃混凝土的方法主要包括“破碎、筛分和除去杂质”等基本工艺，制备出来的再生骨料由于含有水泥石，孔隙率高，吸水率高，表观密度低，从而导致再生混凝土的性能有所下降。目前，国内研究者多采用不同性质的添加材料(比如聚合物、有机硅防水剂、水泥外掺Kim粉、水泥外掺一级粉煤灰等)这些材料有胶粘性，通过对再生骨料进行浸渍、淋洗、干燥等处理，包覆再生骨料外表，然而以上方法对再生骨料的内部结构没有改变，强化性不高，而且容易脱落。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法。由于碳酸钠溶液能够与废弃混凝土水泥石中氢氧化钙发生反应生成碳酸钙，堵塞水泥石的孔隙和裂隙，从而提高废弃混凝土骨料的性能。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法，包括以下步骤：
利用质量浓度为4～8％的Na2CO3水溶液浸泡颗粒级为5-20mm废弃混凝土再生骨料，浸泡修复时间为15～25天。
本发明中对废弃混凝土再生骨料中的原骨料种类并没有特别限定，从利用效率和效果来讲，优选的，所述的废弃混凝土再生骨料中的原骨料为天然卵石。
建筑骨料的种类很多，包括砾石、碎石和卵石等，不同的骨料具有不同石料特征。在建筑垃圾的处理上，需要根据骨料的分类情况分别处理，本发明的处理方法优选选择5-20mm的废弃混凝土再生骨料，其中原骨料为天然卵石，试验验证，当原骨料为天然卵石时，粒径为5-20mm时，能够发挥该方法的最大价值和最优效果。
优选的，所述的Na2CO3水溶液的质量浓度为6％。在本发明中，经过研究发现，Na2CO3水溶液的质量浓度对再生骨料的吸水率和表观密度有着重要影响，当Na2CO3水溶液的质量浓度为6％时，能够使再生骨料的吸水率和表观密度效果综合最好、突出显著。经试验研究发现，当质量浓度大于6％时，虽然使得再生骨料的吸水率可以最大程度的降低，但是表观密度也随之降低，这种情况可能与样品自身性质有关；当质量浓度小于6％时，再生骨料的吸水率较大，且表观密度也较低。综合其再生骨料的吸水率和表观密度的效果来看，最佳的选择为6％。
优选的，所述的浸泡修复时间为20天。经过研究发现，本发明采用Na2CO3水溶液进行再生骨料修复时，浸泡时间对再生骨料的吸水率和表观密度有着较大影响，当浸泡时间较长时，超过20天，再生骨料的吸水率不会降低反而有增大的趋势，这是由于长时间浸渍反应可能导致过多生成的Ca2CO3在此破坏水泥石，当浸泡时间过长的话，会破坏堵塞孔隙后的水泥石的结构，当浸泡时间较短时，再生骨料的吸水率较高且表观密度较小。综合再生骨料的吸水率和表观密度的效果来看，最佳的选择为20天。
本发明还提供一种采用上述方法制备得到的再生混凝土粗骨料。经过上述方法制备得到的再生粗骨料，吸水率和表观密度达到国标GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ级标准。
具体的，所述再生混凝土粗骨料的吸水率为小于等于5.10％；所述再生混凝土粗骨料的表观密度大于等于2.31g/cm3。
上述技术方案中具有如下有益效果：
(1)利用Na2CO3溶液为修复液修复废弃混凝土再生骨料，提高其表观密度，降低吸水率，吸水率和表观密度达到国标GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ级标准，可用于制备新的混凝土，这样既能解决建筑垃圾的处置问题，又能为使建筑垃圾得到高质量再生循环利用提供一种思路。
(2)本发明中利用碳酸钠溶液修复废弃混凝土再生骨料，除了提高废弃混凝土再生骨料的质量外，因碳酸钠为弱碱性，还可以为利用这些修复后的再生骨料制备的再生混凝土中的钢筋提供防腐蚀保护。
(3)相比于其他方法强化再生混凝土骨料，生产成本降低，能够使再生骨料得到广泛的利用，解决了大量混凝土废弃物处理困难和其引发的对环境的负面影响，同时节省大量的垃圾的处理费用，产生了巨大的社会效益和环保效益。
(4)采用本发明方法之后的碳酸钠水溶液可进行回收，继续利用，降低强化再生混凝土骨料的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
碳酸钠溶液由碳酸钠工业纯加水配置，其中碳酸钠粉末市购，水为自来水；
废弃混凝土再生骨料取自青岛绿帆建筑材料再生利用公司，其颗粒范围5-20mm，原骨料为天然卵石，试验前对废弃混凝土再生骨料进行了除杂和烘干处理。
实施例1利用质量浓度为6％的碳酸钠溶液修复废弃混凝土再生骨料
利用质量浓度为6％的碳酸钠溶液浸泡废弃混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相关标准要求检测了废弃混凝土再生骨料的吸水率、表观密度。
实施例2
一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法，包括以下步骤：
利用质量浓度为4％的Na2CO3水溶液浸泡废弃混凝土再生骨料，浸泡修复时间为25天。
经检测，利用4％的Na2CO3水溶液对废弃混凝土再生骨料进行浸泡后，与没有利用碳酸钠溶液处理的再生骨料相比，其吸水率明显降低，表观密度明显提高。
实施例3
一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法，包括以下步骤：
利用质量浓度为8％的Na2CO3水溶液浸泡废弃混凝土再生骨料，浸泡修复时间为15天。
经检测，利用8％的Na2CO3水溶液对废弃混凝土再生骨料进行浸泡后，与没有利用碳酸钠溶液处理的再生骨料相比，其吸水率明显降低，表观密度明显提高。
对比例1：没有利用碳酸钠进行修复处理
按照相关标准要求检测了废弃混凝土再生骨料的吸水率、表观密度。
对比例2：利用质量浓度为2％的碳酸钠溶液修复废弃混凝土再生骨料
利用质量浓度为2％的碳酸钠溶液浸泡废弃混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相关标准要求检测了废弃混凝土再生骨料的吸水率、表观密度。
对比例3：利用质量浓度为10％的碳酸钠溶液修复废弃混凝土再生骨料
利用质量浓度为10％的碳酸钠溶液浸泡废弃混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相关标准要求检测了废弃混凝土再生骨料的吸水率、表观密度。
从实施例1、对比例1～3所测得吸水率、表观密度结果表1中所示。
表1吸水率、表观密度对比
由表1可得，本发明中采用碳酸钠溶液对废弃混凝土再生骨料进行浸泡后，其吸水率不同程度降低，表观密度不同程度提高，综合所测试据，利用6％的碳酸钠溶液进行20天浸泡后的废弃混凝土再生骨料的质量修复最好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用碳酸钠溶液提高废弃混凝土再生骨料质量的方法，其特征是，包括以下步骤：
利用质量浓度为6％的Na2CO3水溶液浸泡颗粒级为5-20mm废弃混凝土再生骨料，浸泡修复时间为15～25天；
其中，所述的废弃混凝土再生骨料中的原骨料为天然卵石。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：所述的浸泡修复时间为20天。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是：所述废弃混凝土再生骨料经过处理后，吸水率由6.96％下降到5.10％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是：所述废弃混凝土再生骨料经过处理后，表观密度由1.98g/cm3提高到2.31g/cm3。
5.采用权利要求1～4中任一项所述的方法制备得到的再生混凝土粗骨料。
6.如权利要求5所述的再生混凝土粗骨料，其特征是：所述再生混凝土粗骨料吸水率和表观密度达到国标GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ级标准。
7.如权利要求5所述的再生混凝土粗骨料，其特征是：所述再生混凝土粗骨料的吸水率为小于等于5.10％。
8.如权利要求5所述的再生混凝土粗骨料，其特征是：所述再生混凝土粗骨料的表观密度大于等于2.31g/cm3。
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