專利名稱：再生混凝土集料二灰碎石的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用一種再生混凝土集料配制二灰碎石(二灰結(jié)石)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，由于砂石集料來源廣泛易得、價(jià)格低廉，曾被認(rèn)為是取之不盡的原材料。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，砂石集料的需求量不斷增大。當(dāng)前，我國(guó)正處于一個(gè)前所未有的基本建設(shè)高潮中，大量工程的興建需求數(shù)量巨大的砂石集料，以致到處開山采石，破壞環(huán)境。由于砂石集料開采數(shù)量巨大，長(zhǎng)期開采造成的資源枯竭和環(huán)境破壞已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與集料短缺的矛盾日益突出。
另一方面，人口的快速增長(zhǎng)和都市化發(fā)展導(dǎo)致中心城市建筑業(yè)迅速發(fā)展，每天都有舊建筑物被推倒拆除，由此產(chǎn)生的建筑垃圾越來越多(其中廢棄混凝土越占34％)；新建多層高層建筑為滿足人防及建筑功能的需要，均采用地下室及樁基結(jié)構(gòu)，其基坑混凝土水平支撐梁和超灌工程樁頭均需破除，還有建筑工程大量混凝土檢測(cè)試塊，均被廢棄填埋。而建筑垃圾廢棄填埋不僅浪費(fèi)資源、污染環(huán)境、破壞生態(tài)，還會(huì)占用大量土地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的就是目前建筑垃圾采用填埋方式處理造成的浪費(fèi)資源、污染環(huán)境、破壞生態(tài)、占用大量土地的問題以及山石過度開采造成的資源枯竭和環(huán)境破壞問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用廢棄混凝土生產(chǎn)再生混凝土集料二灰碎石。
本發(fā)明所述再生混凝土集料二灰碎石由混凝土再生集料、消石灰、粉煤灰及專用外加劑組成，其中混凝土再生集料、石灰、粉煤灰的質(zhì)量含量分別為75-85％、3-10％和12-20％，專用外加劑的含量為石灰和粉煤灰質(zhì)量之和的0-2％。
所述的混凝土再生集料由各種廢棄混凝土構(gòu)件經(jīng)破碎、去除可能含有的金屬物后，再經(jīng)分篩制得，其中粉屑米砂、瓜子片、小碎、中碎的質(zhì)量比含量見下表

具體需根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)及抗壓強(qiáng)度的要求，由試驗(yàn)選定最佳或適用的配比。
所述廢棄混凝土構(gòu)件或塊體包括房屋道橋拆除混凝土構(gòu)件、混凝土工程樁超灌樁頭、基坑混凝土支撐梁和建筑混凝土試壓塊中的一種或一種以上。
所述的石灰為III級(jí)消石灰，其中CaO+MgO的含量應(yīng)≥55％。
所述的粉煤灰中SiO2+Al2O3+Fe2O3的含量應(yīng)≥70％，燒失量應(yīng)≤10％，比表面積應(yīng)≥2500cm2/g。
本發(fā)明所述再生混凝土加工集料符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)和《粉煤灰石灰類道路基層施工及驗(yàn)收規(guī)程》(CJJ4-97)的顆粒級(jí)配要求，再生集料壓碎值≤30％。
本發(fā)明所述再生集料二灰碎石道路基層結(jié)構(gòu)滿足道路使用功能的要求，配制再生集料二灰碎石時(shí)，考慮再生集料的飽和面干吸水率，以獲取相應(yīng)的最大干密度和最佳含水量。再生集料二灰碎石的最佳含水量為普通天然骨料二灰碎石的最佳含水量加再生混凝土集料的飽和面干吸水率之和。
本發(fā)明所述的再生混凝土集料二灰碎石專用外加劑是為了適應(yīng)不同施工條件(季節(jié)、氣候及工期等因素)的影響而配制的，它可以使二灰碎石基層盡快達(dá)到強(qiáng)度要求以及提高終期強(qiáng)度，該專用外加劑的組成為Na2SO440-60％，Na2CO340-60％，均為質(zhì)量比。
本發(fā)明的有益效果是(1)利用混凝土再生集料替代普通天然集料，既節(jié)約資源，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，且減少?gòu)U棄混凝土填埋所占用的土地。
(2)不同強(qiáng)度等級(jí)的廢棄混凝土均可再生利用，雖其再生強(qiáng)度有差異，但其混合料均可滿足市政或城際交通道路底基層和基層二灰碎石的技術(shù)要求，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)0.8Mpa(7d)以上。
(3)實(shí)例證明混凝土再生集料拌制的二灰碎石，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等于或高于同配比普通天然集料二灰碎石的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
(4)摻加本發(fā)明的外加劑配制的混凝土再生集料二灰碎石無側(cè)限抗壓強(qiáng)度明顯提高，其7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可提高40-90％，28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可提高20-70％。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1首先，按下述工藝生產(chǎn)廢棄混凝土再生集料。
1、將建筑垃圾中的廢棄混凝土構(gòu)件或塊體、破截的混凝土工程樁超灌樁頭或基坑水平支撐梁以及各種混凝土試塊分類集中回收。
2、將回收的混凝土構(gòu)件或塊體進(jìn)行一次破碎(可人工或機(jī)械破碎)，取出其中可能含有的鋼筋、預(yù)埋件等金屬物。一次破碎的塊體大小按二次破碎機(jī)械的需要確定。
3、將一次破碎后的混凝土塊體通過相應(yīng)定型破碎機(jī)械進(jìn)行二次破碎，并通過分篩得到所需粒徑級(jí)配的混凝土再生集料，其具體顆粒級(jí)配見下表

所得的廢棄混凝土再生集料的飽和面干吸水率為7.6％、壓碎值為25.2％、表觀密度為2.72g/cm3。
將上述廢棄混凝土再生集料按石屑米砂34％、瓜子片30％、小碎21％、中碎15％的質(zhì)量比混合。
然后，采用有效CaO+MgO為57.77％、細(xì)度(0.71mm方孔篩余量)為0.8％和含水量為1.2％的III級(jí)消石灰。
再采用下表所列指標(biāo)的粉煤灰

最后，按石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料＝6∶12∶82的比例(質(zhì)量比，下同)混合，制得本發(fā)明所述之再生混凝土集料二灰碎石。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度和最佳含水量制備二灰碎石試件，得到的7d和28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為1.72和5.00Mpa。
實(shí)施例2
首先，按照實(shí)施例1所述的工藝過程生產(chǎn)廢棄混凝土再生集料，得到所需粒徑級(jí)配的混凝土再生集料，其具體顆粒級(jí)配見下表

廢棄混凝土再生集料的飽和面干吸水率為4.2％、壓碎值為24.2％、表觀密度為2.69g/cm3。
將上述廢棄混凝土再生集料按石屑米砂37.4％、瓜子片17％、小碎27％、中碎18.6％的質(zhì)量比混合。
然后，采用與實(shí)施例1同樣的消石灰和粉煤灰，按石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料＝6∶12∶82的比例制得本發(fā)明所述之再生混凝土集料二灰碎石。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度和最佳含水量制備二灰碎石試件，得到的7d和28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為1.54和3.73Mpa。
實(shí)施例3首先，采用與實(shí)施例2同樣的廢棄混凝土再生集料、消石灰和粉煤灰。
其次，按Na2SO4Na2CO3各50％的質(zhì)量比配制專用外加劑。
然后，按石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料＝6∶12∶82∶2比例進(jìn)行摻配，并按前述石灰、粉煤灰質(zhì)量之和的2％加入專用外加劑，即制得本發(fā)明所述之再生混凝土集料二灰碎石。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度和最佳含水量制備二灰碎石試件，得到的7d和28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為2.20和4.86Mpa。
可見再生混凝土集料二灰碎石專用外加劑對(duì)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的提高作用明顯，7d和28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高幅度分別達(dá)到43％和30％。
實(shí)施例4采用與實(shí)施例2同樣的廢棄混凝土再生集料、消石灰和粉煤灰。按石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料＝3∶12∶85的配合比制得本發(fā)明所述之再生混凝土集料二灰碎石。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定最大干密度為1.875g/cm3和最佳含水量為12.5％制備的二灰碎石試件，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為0.76Mpa(7d)、1.58Mpa(28d)。
實(shí)施例5采用與實(shí)施例2同樣的廢棄混凝土再生集料、消石灰和粉煤灰，然后按與實(shí)施例4相同的比例將石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料進(jìn)行混配，再加入石灰、粉煤灰質(zhì)量之和2％的專用外加劑(該專用外加劑按Na2SO460％、Na2CO340％的比例配制而成)，即制成本發(fā)明所述之再生混凝土集料二灰碎石。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定其試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為1.0Mpa(7d)、1.78Mpa(28d)。
實(shí)施例6實(shí)施例6與實(shí)施例5基本相同，不同的是專用外加劑由40％的Na2SO4和60％的Na2CO3配制而成，其用量為將石灰、粉煤灰質(zhì)量之和的1.5％。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定其試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為0.94Mpa(7d)、1.53Mpa(28d)。
實(shí)施例7本實(shí)施例為工程試驗(yàn)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為市政一級(jí)主干道。
本實(shí)施例同樣采用按實(shí)施例1所述工藝加工廢棄混凝土構(gòu)件加工再生集料，其級(jí)配見下表通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(％)

廢棄混凝土再生集料壓碎值21.6％，集料粒級(jí)配比采用石屑米砂∶瓜子片∶小碎∶中碎＝48∶19∶10∶23。
采用III級(jí)消石灰，以及電廠粉煤灰(燒失量8.80％，細(xì)度65.4％)制備二灰碎石。
在本工程實(shí)驗(yàn)中，二灰碎石采用下列兩組配比第1組石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料的配比為6∶14∶80，通過擊實(shí)試驗(yàn)，其最大干密度為1.8g/cm3，最佳含水率為11％，其試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.18Mpa(7d)，試驗(yàn)路段實(shí)測(cè)彎沉值為(8-18)×10-2mm(BZZ-100)。
第2組石灰∶粉煤灰∶廢棄混凝土再生集料的配比為7∶18∶75，通過擊實(shí)試驗(yàn)，其最大干密度為1.78g/cm3，最佳含水率為11.5％，其試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.24Mpa(7d)，試驗(yàn)路段實(shí)測(cè)彎沉值為(12-24)×102mm(BZZ-100)。
權(quán)利要求
1.一種再生混凝土集料二灰碎石，其特征在于它由混凝土再生集料、消石灰、粉煤灰及專用外加劑組成，其中混凝土再生集料、石灰、粉煤灰的質(zhì)量含量分別為75-85％、3-10％和12-20％，專用外加劑的含量為石灰和粉煤灰質(zhì)量之和的0-2％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生混凝土集料二灰碎石的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的專用外加劑由Na2SO4和Na2CO3按下述質(zhì)量比配制而成Na2SO440-60％，Na2CO340-60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的再生混凝土集料二灰碎石，其特征在于所述的混凝土再生集料由廢棄混凝土構(gòu)件或塊體經(jīng)破碎、去除可能含有的金屬物后，再經(jīng)分篩制得，其中米砂、瓜子片、小碎、中碎的質(zhì)量比含量分別為40-60％、5-30％、5-35％和5-35％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再生混凝土集料二灰碎石，其特征在于所述混凝土構(gòu)件包括房屋道橋拆除混凝土構(gòu)件、混凝土工程樁超灌樁頭、基坑混凝土支撐梁和建筑混凝土試壓塊中的一種或一種以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種再生混凝土集料二灰碎石，它由混凝土再生集料、消石灰、粉煤灰及專用外加劑組成，其中混凝土再生集料、石灰、粉煤灰的質(zhì)量含量分別為75－85％、3－10％和12－20％，專用外加劑的含量為石灰和粉煤灰質(zhì)量之和的0－2％，所述專用外加劑由含量均為40－60％的Na
文檔編號(hào)C04B18/16GK1654404SQ200510038160
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者沈慶利, 蔣林華, 肖玉明, 王正行 申請(qǐng)人:南京都市廢棄物綜合利用開發(fā)有限公司