專利名稱：建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著新一輪城市建設(shè)高峰來臨、城市不斷擴(kuò)張、舊城不斷改造，大量的建筑垃圾由此產(chǎn)生。這些建筑垃圾的傳統(tǒng)處理方法大多是運(yùn)到郊區(qū)填溝平壑、任意堆積或篩選出廢棄混凝土生產(chǎn)再生骨料。這些傳統(tǒng)的處理方法除處理費(fèi)用巨大外，建筑垃圾中80%的磚瓦廢棄物仍得不到有效處置，而這些磚瓦廢棄物還需要占用大量空置土地，不但浪費(fèi)耕地，而且還嚴(yán)重污染著人們賴以生存的自然環(huán)境，建筑垃圾成為城市的一大公害，由此引發(fā)的環(huán)境問題十分突出。因此，如何處理建筑垃圾的問題將更趨嚴(yán)峻。礦渣微粉是目前應(yīng)用較為廣泛的工業(yè)廢棄物之一，對其利用方式主要是通過研磨的方式將其作為活性礦物摻合料應(yīng)用于水泥與混凝土中。礦渣微粉是一種具有潛在水硬活性的膠凝材料，但其水化活性只有在一定激發(fā)劑條件下才能發(fā)揮作用。過高的礦渣微粉摻量會造成混凝土內(nèi)部孔溶液堿 度的降低，而孔溶液堿度的降低一方面會影響礦渣微粉水化活性的發(fā)揮，也即影響混凝土早期強(qiáng)度；另一方面會導(dǎo)致混凝土抗碳化能力的下降和混凝土材料成本增加。如何充分利用建筑垃圾，并有效利用礦渣微粉，改善采用礦渣給混凝土帶來的堿度降低問題，成為混凝土技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種作為混凝土活性摻合料的建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種作為混凝土活性摻合料的建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，制備步驟包括:(I)首先，將建筑垃圾(除金屬與有機(jī)物外由廢棄混凝土及磚瓦組成的建筑垃圾)與石灰、脫硫石膏混合均勻，在室溫下研磨至比表面積大于400m2/kg的微粉混合物料；其中建筑垃圾摻入量為微粉混合物料總重量的909Γ98%，石灰摻入量為微粉混合物料總重量的1°/Γ5%，脫硫石膏摻入量為微粉混合物料總重量的19Γ5% ；(2)將步驟(I)研磨后的微粉混合物料與占微粉混合物料總重量1°/Γ5%的外加劑混合，得到混合料；(3)將步驟(2)的混合料與礦渣以1:1重量比混合后進(jìn)行混合球磨，球磨至物料的比表面積滿足大于450mm2/kg,得到建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料。本發(fā)明上述的建筑垃圾為除金屬及有機(jī)物外未經(jīng)分揀的建筑垃圾(除金屬與有機(jī)物外由廢棄混凝土及磚瓦組成的建筑垃圾)，為公知的經(jīng)建設(shè)、施工單位或個人對各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等進(jìn)行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物，然后除去其中的金屬和有機(jī)物之后的建筑垃圾。
本發(fā)明所述的外加劑為硅酸鈉、硫鋁酸鹽、硅酸鹽、三乙醇胺中的一種或幾種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:1.本發(fā)明將建筑垃圾研磨成建筑垃圾再生微粉，其含有大量的硬化水泥漿體(含有大量的Ca(OH)2)和未水化的水泥，這些未水化的水泥具有一定的水化活性，將其磨細(xì)成粉后，其仍可進(jìn)行二次水化形成凝膠和氫氧化鈣等水化產(chǎn)物，結(jié)合硬化水泥漿體中含有大量的Ca (OH)2 ;還有大量磚瓦廢棄物微粉，這些微粉具有一定水化活性和微集料作用。因此，將建筑垃圾再生微粉與礦渣微粉復(fù)合使用，其硬化水泥漿中的Ca(OH)2和二次水化形成的氫氧化鈣對礦渣微粉具有堿激發(fā)的作用，能夠進(jìn)一步促進(jìn)礦渣微粉參與水化反應(yīng)，同時其磚瓦廢棄物微粉的一定水化活性和微集料作用對混凝土強(qiáng)度的增長也具有促進(jìn)作用，此外建筑垃圾再生微粉中含有的大量硬化水泥漿體和未水化的水泥可以補(bǔ)充混凝土的堿性，提高建筑垃圾微粉輔助膠凝材料在混凝土中摻量，并能提高混凝土抗碳化能力。2.本發(fā)明建筑垃圾再生微粉復(fù)合摻合料與傳統(tǒng)的活性摻合料相比，其無疑具有明顯的價格優(yōu)勢。以一噸混凝土摻合料為例；礦渣微粉28(Γ300元/噸、建筑垃圾再生微粉50^70元/噸，在礦渣微粉中摻50%建筑垃圾再生微粉，建筑垃圾再生微粉復(fù)合摻合料170元/噸左右，因此，大幅度降低混凝土生產(chǎn)企業(yè)成本。此外，本發(fā)明減少了水泥用量，降低了由于水泥生產(chǎn)所產(chǎn)生的天然資源消耗與環(huán)境污染，提高了混凝土抗碳化能力。3.本發(fā)明所述的建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料其7天活性指數(shù)可達(dá)到75%(強(qiáng)度比值)以上、28天活性指數(shù)可達(dá)95% (強(qiáng)度比值)以上。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。本發(fā)明研磨和球磨均為行業(yè)常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。

實(shí)施例1:將建筑垃圾(除金屬與有機(jī)物外由廢棄混凝土及磚瓦等組成的建筑垃圾)與石灰、脫硫石膏混合研磨得到微粉混合料，其中建筑垃圾摻量為94%，石灰摻量為混合物料總重量的1%、脫硫石膏摻量為混合物料總重量的5%，在室溫下研磨至得到比表面積大于400m2/kg的微粉混合料；然后將上述微粉按1:1與礦渣微粉混合球磨至比表面積大于400m2/kg。該產(chǎn)品可作為一種新型的混凝土活性摻合料，28天活性指數(shù)大于95% ;下面根據(jù)礦渣微粉活性指數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)，以不摻和摻本實(shí)施例制備樣品、摻礦渣微粉，所得產(chǎn)品的活性指數(shù)比較:取P0.42.5普通硅酸鹽水泥450克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型；7 天強(qiáng)度 28.5MPa、28 天強(qiáng)度 47.5MPa ；取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 23.5MPa、28 天強(qiáng)度 46.2MPa。取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、礦渣微粉225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 21.5MPa、28 天強(qiáng)度 45.2MPa。
經(jīng)檢測:建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料7天活性指數(shù)82.4、28天活性指數(shù)97.3。礦渣微粉7天活性指數(shù)75.4、28天活性指數(shù)95.2。實(shí)施例2:將建筑垃圾92% (除金屬與有機(jī)物外廢棄混凝土及磚瓦組成的建筑垃圾)與石灰、脫硫石膏混合研磨，其中建筑垃圾摻量為混合物料總重量的92%，石灰摻量為混合物料總重量的5%、脫硫石膏摻量為混合物料總重量的3%，在室溫下研磨至得到比表面積大于400m2/kg的微粉；然后將上述微粉按1:1與礦渣微粉混合球磨至比表面積大于400m2/kg。該產(chǎn)品可作為一種新型的混凝土活性摻合料，28天活性指數(shù)大于95% ;下面根據(jù)礦渣微粉活性指數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)，以不摻和摻本實(shí)施例制備樣品、摻礦渣微粉，所得產(chǎn)品的活性指數(shù)比較:取P0.42.5普通硅酸鹽水泥450克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型；7 天強(qiáng)度 28.5MPa、28 天強(qiáng)度 47.5MPa ；取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 25.0MPa、28 天強(qiáng)度 47.2MPa。
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取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、礦渣微粉225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 21.5MPa、28 天強(qiáng)度 45.2MPa。經(jīng)檢測:建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料7天活性指數(shù)87.7、28天活性指數(shù)99.2。礦渣微粉7天活性指數(shù)75.4、28天活性指數(shù)95.2。實(shí)施例3:將建筑垃圾91% (除金屬與有機(jī)物外廢棄混凝土及磚瓦組成的建筑垃圾)與石灰、脫硫石膏混合研磨，其中石灰摻量為混合物料總重量的5%、脫硫石膏摻量為混合物料總重量的4%，在室溫下研磨至得到比表面積大于400m2/kg的微粉；然后將上述微粉按1:1與礦渣微粉混合球磨至比表面積大于400m2/kg。該產(chǎn)品可作為一種新型的混凝土活性摻合料，28天活性指數(shù)大于95% ;下面根據(jù)礦渣微粉活性指數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)，以不摻和摻本實(shí)施例制備樣品、摻礦渣微粉，所得產(chǎn)品的活性指數(shù)比較:取P0.42.5普通硅酸鹽水泥450克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型；7 天強(qiáng)度 28.5MPa、28 天強(qiáng)度 47.5MPa ；取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 25.5MPa、28 天強(qiáng)度 48.2MPa。取P0.42.5普通硅酸鹽水泥225克、礦渣微粉225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克、水225克成型測定；7 天 21.5MPa、28 天強(qiáng)度 45.2MPa。
經(jīng)檢測:建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料7天活性指數(shù)89.5、28天活性指數(shù)101.5。礦渣微粉7 天活性指數(shù)75.4、28天活性指數(shù)95.2。
權(quán)利要求
1.一種建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于:制備步驟包括: (1)首先，將建筑垃圾與石灰、脫硫石膏混合均勻，在室溫下研磨至比表面積大于400m2/kg的微粉混合物料；其中建筑垃圾摻入量為微粉混合物料總重量的90°/Γ98%，石灰摻入量為微粉混合物料總重量的1°/Γ5%，脫硫石膏摻入量為微粉混合物料總重量的19Γ5%，以上各組分的重量百分比之和為100% ； (2)將步驟(I)研磨后的微粉混合物料與占微粉混合物料總重量19Γ5%的外加劑混合，得到混合料； (3)將步驟(2)的混合料 與礦渣以1:1重量比混合后進(jìn)行混合球磨，球磨至物料的比表面積滿足大于450mm2/kg,得到建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于:所述的建筑垃圾為除去金屬及有機(jī)物外未經(jīng)分揀的建筑垃圾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，其特征在于:所述的外加劑為硅酸鈉、硫鋁酸鹽、硅酸鹽、三乙醇胺中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開一種建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，步驟包括將建筑垃圾與石灰、脫硫石膏混合均勻，在室溫下研磨至比表面積大于400m2/kg的微粉混合物料；其中建筑垃圾摻入量為微粉混合物料總重量的90%~98%，石灰摻入量為1%~5%，脫硫石膏摻入量為1%~5%；將研磨后的微粉混合物料與占微粉混合物料總重量1%~5%的外加劑混合，得到混合料；將混合料與礦渣1:1重量比混合后進(jìn)行混合球磨，球磨至物料的比表面積滿足大于450mm2/kg，得到建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料。本發(fā)明具有可以補(bǔ)充混凝土的堿性，提高建筑垃圾微粉輔助膠凝材料在混凝土中摻量，并能提高混凝土抗碳化能力的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B7/24GK103086619SQ201310025029
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者孫家瑛, 王貝, 周朝涌, 肖天翔 申請人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院