CN109020353A - 混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑混凝土制备技术领域，具体涉及一种混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法。针对现有建筑混凝土产生的浮浆无法有效利用、生产成本高、污染环境等问题，本发明提供一种混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，包括以下步骤：a、在混凝土混合后90～120分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，不断搅拌泵出的浮浆；b、称取水泥、水，加入搅拌机搅拌15～25s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌20～30s，再称取高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石加入搅拌机，搅拌90～120s，制备得到新的混凝土。本发明方法有效利用了混凝土浮浆制备新的混凝土，节约了成本，保护了环境，具有明显的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑混凝土制备技术领域，具体涉及一种混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法。
背景技术
高钛型高炉渣混凝土是指由胶凝材料将高钛型高炉渣粗细骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。一般来说，常用的建筑高钛型高炉渣混凝土原料有：高钛型高炉渣粗碎石、高钛型高炉渣粗砂、粉煤灰、外加剂、水泥和水，通过水泥将高钛型高炉渣粉煤灰等骨料胶结，形成的混凝土强度可达到C60以上，可以广泛用于水电、交通、房屋建筑等工程领域。
静止状态下混凝土集料受水泥浆的浮力作用漂浮在水泥浆中，只有当混凝土集料的自重与其排开的水泥浆重量之差大于黏稠水泥浆的抗剪切强度时,颗粒集料才会下沉，相对应于水泥浆上浮。在混凝土现场浇筑的过程中，各种强度等级和级配的混凝土都有可能产生混凝土浮浆，特别是大体积、大流动性混凝土和泵送混凝土。浮浆的产生是由于混凝土在浇筑过程中质量轻的砂浆上浮、粗集料显著下沉而离析，表面大量泌水而形成。如果振捣时间和塌落度增大，浮浆产生量越多。目前的建筑工程中，为了节约水泥、改善混凝土和易性、调节混凝土强度等级等因素，常在混凝土中掺加粉煤灰作为掺合料。在使用中发现，由于粉煤灰呈球状、表面光滑，在振动作用下产生滚珠效应，其质量相对较轻，将会进一步上浮，进而加剧浮浆的产生，故含有粉煤灰的高钛型高炉渣混凝土浮浆产生更为严重。
浮浆产生后，由于其强度远低于母体混凝土强度，浮浆强度仅有母体混凝土强度的1/3～1/2，在混凝土结构中将形成薄弱层，影响混凝土整体的强度，无法有效使用。目前工程进行时，需要将混凝土表面的浮浆除去，浮浆凝固后去除困难，耗时耗力，去掉的浮浆也无法有效利用，只能作为建渣，不但造成浪费，还污染环境。目前行业内通过各种手段来抑制浮浆的产生，但并不能从根本上杜绝浮浆产生，收效甚微。因此，如何能将浮浆有效利用，降低成本，保护环境是现阶段本行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有建筑混凝土产生的浮浆无法有效利用、生产成本高、污染环境等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法。该方法包括以下步骤：
a、在混凝土混合后90～120分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，不断搅拌泵出的浮浆；所述混凝土强度为29.53～32.76Mpa；
b、称取水泥、水，加入搅拌机搅拌15～25s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌20～30s，再称取高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石加入搅拌机，搅拌90～120s，制备得到新的混凝土；新的混凝土强度为35.18～46.62Mpa。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤a所述混凝土的组成包括：按重量百分比计，水泥13.5～15.5％，水7～9％，高钛型高炉渣砂30～33％，高钛型高炉渣碎石41～43％。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述的高钛型高炉渣砂堆积密度为1650～1750kg/m3，渣粉含量为6～6.5％，颗粒级配满足Ⅱ区，细度模数为2.55～2.65。
所述的高钛型高炉渣碎石堆积密度为1260～1360kg/m3，颗粒粒度为5～25mm。
进一步的，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述混凝土的组成还包括：占水泥重量27～29％的粉煤灰。
更进一步的，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述混凝土的组成还包括：占水泥和粉煤灰总重量2～2.5％的聚羧酸高性能减水剂JY-PC。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤a所述的搅拌速度为30～50r/min。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤a所述浮浆组成为：按重量百分比计，水泥32.41～36.36％、粉煤灰26.5～29.5％、高钛型高炉渣砂渣粉36.1～39.04％。
进一步的，步骤a所述浮浆强度为13.48～16.52MPa。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤b所述的水泥添加量为浮浆重量的26.59～30.77％；所述水的添加量为浮浆重量的15.01～17.34％；所述高钛型高炉渣砂添加量为浮浆重量的1.20～1.25倍；所述高钛型高炉渣石添加量为浮浆重量的1.60～1.65倍。
本发明的有益效果为：本发明在粉煤灰和高钛型高炉渣砂组成的混凝土混合后的短时期内，趁着混凝土还未初凝，采用特定的方法舀出浮浆，再按照一定比例要求加入水泥、水、高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石等原料，制备成新的混凝土材料。通过合理限定新加入的水泥、水、高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石比例，使得制备的新的混凝土强度为35.18～46.62Mpa，能够用于房屋建设工程结构、道路工程、水利水电工程等方面。本发明有效利用了混凝土浮浆制备新的混凝土，节约了成本，保护了环境，具有明显的经济效益。
具体实施方式
本发明提供了一种混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，包括以下步骤：
a、在混凝土混合后90～120分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，不断搅拌泵出的浮浆；所述混凝土强度为29.53～32.76Mpa；
b、称取水泥、水，加入搅拌机搅拌15～25s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌20～30s，再称取高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石加入搅拌机，搅拌90～120s，制备得到新的混凝土；新的混凝土强度为35.18～46.62Mpa。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤a所述混凝土的组成包括：按重量百分比计，水泥13.5～15.5％，水7～9％，高钛型高炉渣砂30～33％，高钛型高炉渣碎石41～43％。
进一步的，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述混凝土的组成还包括：占水泥重量27～29％的粉煤灰。
更进一步的，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述混凝土的组成还包括：占水泥和粉煤灰总重量2～2.5％的聚羧酸高性能减水剂JY-PC。
本发明选择上述组成的高钛型高炉渣混凝土，是因为在高钛型高炉渣混凝土中很容易产生浮浆，浮浆产生量大，难以得到有效利用，利用的空间更大。事实上，只要使能产生浮浆的建筑混凝土都可以使用本发明方法对浮浆进行利用。对于其他组成的建筑混凝土产生的浮浆，可根据建筑混凝土的组成，合理的添加原组成物质进行利用。
其中，为了防止浮浆分层、离析、凝固，上述步骤a所述的搅拌速度为30～50r/min。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，所述的高钛型高炉渣砂堆积密度为1650～1750kg/m3，渣粉含量为6～6.5％，颗粒级配满足Ⅱ区，细度模数为2.55～2.65。
所述的高钛型高炉渣碎石堆积密度为1260～1360kg/m3，颗粒粒度为5～25mm。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤a所述浮浆组成为：按重量百分比计，水泥32.41～36.36％、粉煤灰26.5～29.5％、高钛型高炉渣砂渣粉36.1～39.04％。所述的高钛型高炉渣砂粉是指高钛型高炉渣砂中微细的粉末，存在于浮浆中。
进一步的，步骤a所述浮浆强度为13.48～16.52MPa。
其中，上述混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法中，步骤b所述的水泥添加量为浮浆重量的26.59～30.77％；所述水的添加量为浮浆重量的15.01～17.34％；所述高钛型高炉渣砂添加量为浮浆重量的1.20～1.25倍；所述高钛型高炉渣石添加量为浮浆重量的1.60～1.65倍。优选的，步骤b中加入的水泥与步骤a混凝土组成中的水泥型号相同。
其中，为了使采用浮浆重新制备的混凝土有效应用在房屋建设工程结构、道路工程、水利水电工程等。
由于混凝土浮浆强度中几乎不含粗、细骨料(碎石、砂)，强度远低于母体混凝土，在混凝土结构中形成薄弱层，且不同原料、配比、强度等级混凝土产生的混凝土浮浆成分不同，特别是浮浆中水泥、粉煤灰含量不定，导致在混凝土浮浆中直接添加砂、石材料制备新的混凝土质量无法保证，其应用更是无法实现。本发明首先应用材料学科的手段对高钛型高炉渣粉煤灰混凝土浮浆成分进行检测，确定其成分及含量，再用土木工程材料混凝土配合比的方法进行配置新的混凝土，并检测其强度符合要求。
下面将通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例所用的高钛型高炉渣混凝土的组成为：按重量百分比计，水泥13.93％，水8.07％，高钛型高炉渣砂31.69％，高钛型高炉渣碎石41.98％，粉煤灰占水泥用量的28.12％，聚羧酸高性能减水剂JY-PC占水泥与粉煤灰用量之和的2.3％。
实施例1采用本发明方法回收利用建筑混凝土浮浆
具体操作过程如下：
a、在混凝土混合后90分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，以30r/min的速度不断搅拌泵出的浮浆；得到浮浆642kg；
b、称取水泥170.71kg、水96.36kg，加入搅拌机搅拌15s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌20s，再称取高钛型高炉渣砂786kg和高钛型高炉渣碎石1040kg加入搅拌机，搅拌90s，制备得到新的混凝土。
经标准养护28后，按GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测，实施例1得到的新的混凝土抗压强度为35.18Mpa，高于母体混凝土强度相当，可以按C35混凝土强度等级应用于房屋建筑结构、路面工程、水利水电工程等方面。
实施例2采用本发明方法回收利用建筑混凝土浮浆
具体操作过程如下：
a、在混凝土混合后120分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，以50r/min的速度不断搅拌泵出的浮浆；得到浮浆642kg；
b、称取水泥183.29kg、水104.37kg，加入搅拌机搅拌25s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌30s，再称取高钛型高炉渣砂786kg和高钛型高炉渣碎石1040kg加入搅拌机，搅拌120s，制备得到新的混凝土。
经标准养护28后，按GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测，实施例2得到的新的混凝土抗压强度为41.21Mpa，高于母体混凝土强度相当，可以按C40混凝土强度等级应用于房屋建筑结构、路面工程、水利水电工程等方面。
实施例3采用本发明方法回收利用建筑混凝土浮浆
具体操作过程如下：
a、在混凝土混合后90分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，以40r/min的速度不断搅拌泵出的浮浆；得到浮浆642kg；
b、称取水泥197.53kg、水111.34kg，加入搅拌机搅拌20s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌25s，再称取高钛型高炉渣砂786kg和高钛型高炉渣碎石1040kg加入搅拌机，搅拌105s，制备得到新的混凝土。
经标准养护28后，按GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测，实施例3得到的新的混凝土抗压强度为46.62Mpa，高于母体混凝土强度，符合混凝土C45强度等级要求，可以C45混凝土按设计使用，如建筑结构柱、桥梁工程桥墩等地方。
综上可知，本发明提供了一种高钛型高炉渣混凝土浮浆回收利用方法，通过将混凝土浮浆泵出，在浮浆中加入适宜比例的原混凝土原料，通过调整原料配比，可以得到强度为35.18～46.62Mpa的新混凝土，可以用在房屋建设工程结构、道路工程、水利水电工程等方面。本发明方法回收利用了混凝土浮浆，显著降低了生产成本，值得推广使用。
Claims (7)
1.混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在混凝土混合后90～120分钟内，初凝前，将混凝土表面的浮浆层泵出，不断搅拌泵出的浮浆；所述混凝土强度为29.53～32.76MPa；
b、称取水泥、水，加入搅拌机搅拌15～25s，再加入步骤a得到的浮浆，搅拌20～30s，再称取高钛型高炉渣砂和高钛型高炉渣碎石加入搅拌机，搅拌90～120s，制备得到新的混凝土；新的混凝土强度为35.18～46.62Mpa。
2.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤a所述混凝土的组成包括：按重量百分比计，水泥13.5～15.5％，水7～9％，高钛型高炉渣砂30～33％，高钛型高炉渣碎石41～43％。
3.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤a所述混凝土的组成还包括：占水泥重量27～29％的粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤a所述混凝土的组成还包括：占水泥和粉煤灰总重量2～2.5％的聚羧酸高性能减水剂JY-PC。
5.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤a所述的搅拌速度为30～50r/min。
6.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤a所述浮浆组成为：按重量百分比计，水泥32.41～36.36％、粉煤灰26.5～29.5％、高钛型高炉渣砂渣粉36.1～39.04％。
7.根据权利要求1所述的混凝土浮浆回收利用制备高于原强度混凝土的方法，其特征在于：步骤b所述的水泥添加量为浮浆重量的26.59～30.77％；所述水的添加量为浮浆重量的15.01～17.34％；所述高钛型高炉渣砂添加量为浮浆重量的1.20～1.25倍；所述高钛型高炉渣石添加量为浮浆重量的1.60～1.65倍。
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