一種道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料及使用該復(fù)合無機(jī)結(jié)合料作為穩(wěn)定劑的用于道路工程中基層和底基層的無機(jī)混合料。無機(jī)結(jié)合料中，建筑垃圾再生粉體與硅酸鹽水泥兩種材料的質(zhì)量比為（90%‐60%）：（10%‐40%）。本發(fā)明提供的新型無機(jī)結(jié)合料，將建筑垃圾再生粉體作為一種主要組成材料，成本低，容易生產(chǎn)，而且可以使建筑垃圾得到有效的資源化處置和利用，大幅度提高建筑垃圾的使用價值。所制備的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料品質(zhì)均勻穩(wěn)定，強(qiáng)度高，成本低，可配制性能良好、用于不同道路工程路基基層和底基層的無機(jī)混合料。
【專利說明】一種道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑垃圾資源化處置與利用領(lǐng)域以及道路基層用穩(wěn)定混合料的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種新型的修筑道路基層用的無機(jī)混合料中所使用的無機(jī)結(jié)合料，即一種水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)的發(fā)展，建筑垃圾已經(jīng)成為我國城市垃圾的主要組成部分，已占到城市垃圾總量的30% - 40%。雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)將建筑垃圾加工成再生骨料的報道，但該種手段利用率低，不能對建筑垃圾進(jìn)行充分的消耗。因此，如何處理這些建筑垃圾，提高其使用的有效性和使用比例等技術(shù)問題已經(jīng)成為現(xiàn)在建筑領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。
[0003]近年來，國家大力推動基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，尤其重視鐵道公路的建設(shè)。在公路建設(shè)中，位于路面下的路基材料需要消耗大量的水泥。據(jù)統(tǒng)計，我國水泥年產(chǎn)量約20億噸，其中30%左右用于道路工程。但降低水泥的消耗量又是我國目前工業(yè)節(jié)能減排的主要內(nèi)容。因此，對于低強(qiáng)度指標(biāo)要求的路基材料盡量尋求具有膠凝性質(zhì)的廢渣類粉體替代水泥，對水泥業(yè)節(jié)能減排意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于開辟建筑垃圾再生粉體材料的一種新的應(yīng)用途徑，從而提供一種新型的用于道路路基工程無機(jī)混合料的道路基層和底基層無機(jī)混合料用無機(jī)結(jié)合料，為建筑垃圾資源化處置利用領(lǐng)域開辟一種新的應(yīng)用方向。
[0005]本發(fā)明的第二個目的在于提供由水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料作為穩(wěn)定劑制作的可用于不同道路工程中基層和底基層等結(jié)構(gòu)部位的無機(jī)混合料。
[0006]城市拆遷工程中產(chǎn)生的磚混類建筑垃圾和廢舊混凝土類建筑垃圾中含有大量的廢舊燒粘土磚或水泥石材料，這些材料經(jīng)過破碎粉磨加工，制成一定細(xì)度的粉體材料，與硅酸鹽水泥按照適當(dāng)比例混合后，將會發(fā)揮較好的水化反應(yīng)活性，起到類似火山灰質(zhì)材料的作用，可以用作制造硅酸鹽水泥的活性或非活性混合材、配制混凝土用的礦物摻合料以及制備道路混合料用的無機(jī)結(jié)合料。
[0007]本發(fā)明試驗研究發(fā)現(xiàn)，利用磚混類建筑垃圾和廢舊混凝土類建筑垃圾可以制得活性指數(shù)不低于65%的再生粉體材料，這種再生粉體材料可以與硅酸鹽水泥復(fù)合，配制無機(jī)結(jié)合料，用于穩(wěn)定道路工程中使用的路基無機(jī)混合料，所制得的無機(jī)混合料具有較好的力學(xué)性能，完全能夠滿足不同道路工程的基層和底基層等結(jié)構(gòu)部位的使用要求。
[0008]本發(fā)明提出的建筑垃圾再生粉體材料的新的應(yīng)用途徑，就是將建筑垃圾再生粉體與硅酸鹽水泥復(fù)合制作無機(jī)結(jié)合料，用于制備道路工程中基層和底基層等結(jié)構(gòu)部位使用的穩(wěn)定混合料。
[0009]本發(fā)明提供的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，為一種由硅酸鹽水泥材料和磚混類或廢混凝土類的建筑垃圾再生粉體材料組成的新型二元復(fù)合無機(jī)結(jié)合料。所用的硅酸鹽水泥材料為不低于32.5強(qiáng)度等級的硅酸鹽系列水泥，所用的建筑垃圾再生粉體材料為比表面積不低于300m2/kg、28天活性指數(shù)不低于60%的使用磚混類或廢混凝土類的建筑垃圾破碎粉磨制得的再生粉體。建筑垃圾再生粉體與硅酸鹽水泥兩種材料的質(zhì)量比為(90% - 60%):(10% - 40%)。
[0010]本發(fā)明提供的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料可參考下述方法制備。
[0011]A、再生粉體制備:將取自建筑垃圾處置工廠的已經(jīng)經(jīng)過初級破碎、雜質(zhì)分揀和除鐵，粒徑在80mm以下的建筑垃圾原料，在試驗室再經(jīng)過破碎、雜質(zhì)分揀、篩分、除泥、干燥、均化、粉磨等工藝，制備28天活性指數(shù)不低于60%的建筑垃圾再生粉體材料，儲存在密封桶中備用。
[0012]B、配比計量:將建筑垃圾再生粉體和硅酸鹽系列水泥，按照適當(dāng)比例分別計量。
[0013]C、混合均化:將計量好的再生粉體和硅酸鹽水泥送入小型立軸式高效粉體混合機(jī)或小型臥軸式高速粉體攪拌機(jī)中，混合均勻，制得的成品儲存在密封成品桶中備用。
[0014]本發(fā)明提供的新型無機(jī)結(jié)合料，將建筑垃圾再生粉體作為一種主要組成材料，成本低，容易生產(chǎn)，而且可以使建筑垃圾得到有效的資源化處置和利用，大幅度提高建筑垃圾的使用價值。所制備的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料品質(zhì)均勻穩(wěn)定，強(qiáng)度高，成本低，可配制性能良好、用于不同道路工程路基基層和底基層的無機(jī)混合料。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016](1)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保、提升建筑垃圾的價值和使用價值
[0017]將建筑垃圾制備成具有較高活性的再生粉體，再與水泥復(fù)合成無機(jī)結(jié)合料，配制用于修筑各類道路工程基層和底基層的無機(jī)混合料，使得建筑垃圾得到有效和規(guī)?；馁Y源化處置利用，從而實踐循環(huán)經(jīng)濟(jì)。同時，將建筑垃圾制備成再生粉體，可以部分替代水泥，并基本替代目前已經(jīng)十分緊缺的粉煤灰資源，既達(dá)到了降低水泥生產(chǎn)的碳排放和資源消耗
的目的，又大大提升了建筑垃圾的價值和使用價值。因此，本發(fā)明具有顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
[0018](2)水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料的品質(zhì)性能高
[0019]本發(fā)明提供的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，是一種新型的用于道路基層和底基層鋪筑的穩(wěn)定混合料中的無機(jī)結(jié)合料，這種新型無機(jī)混合料具有成本低、品質(zhì)穩(wěn)定、細(xì)度高、粒徑分布均勻、性能好等特點，完全可以替代水泥或水泥與粉煤灰復(fù)合無機(jī)結(jié)合料。(3)為建筑垃圾資源化處置利用開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域
[0020]建筑垃圾可以經(jīng)過加工制備再生骨料和再生粉體，但通常用于各類小型混凝土制品、混凝土和砂漿等建筑材料中。本發(fā)明提供的制備方法、工藝和應(yīng)用，為建筑垃圾再生粉體的利用開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域，將更進(jìn)一步推進(jìn)建筑垃圾資源化處置和利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合具體實施，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]實施例1水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料的制備
[0023]本實施例的水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料的制備的具體步驟如下:
[0024]A、再生粉體制備:從建筑垃圾處置工廠取來經(jīng)過初級破碎、雜質(zhì)分揀和除鐵，粒徑在80_以下的磚混建筑垃圾塊狀和顆粒原料。按照以下步驟制備建筑垃圾再生粉體:(1)在試驗室中首先用顎式破碎機(jī)將原料破碎至20mm以下的粒徑，人工分揀剔除玻璃、塑料、碎布、紙片等雜質(zhì),再用小型反擊式破碎機(jī)進(jìn)一步破碎至尺寸不超過5_的小顆粒。(2)將破碎后的建筑垃圾小顆粒放入配置孔徑為5mm的篩網(wǎng)的小型滾篩機(jī)中篩分和除泥，大于5mm的顆粒返回反擊式破碎機(jī)中繼續(xù)破碎至5_以下然后再進(jìn)入滾篩機(jī)，小于5_的顆粒篩出后放入水洗池中水洗除泥。(3)水洗除泥后的建筑垃圾顆粒送入電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干，控制物料的含水率不高于3% (重量比計)。(4)將干燥好的顆粒進(jìn)行混合均化，可以按照四分法人工混合均化，也可以使用小型混合機(jī)機(jī)械均化。(5)將均化好的建筑垃圾顆粒物料送入小型球磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，制備再生粉體，控制再生粉體的比表面積為350m2/kg - 450m2/kg。必要時，可以再送入振動磨中進(jìn)行超細(xì)磨，制備比表面積為600m2/kg以上的高活性再生粉體。制備好的建筑垃圾再生粉體儲存在密封的塑料桶中。
[0025]B、配比計量:將上述制備的建筑垃圾再生粉體和P.042.5普通硅酸鹽水泥，按照下列比例分別計量，兩種材料的質(zhì)量比為(85% - 65%): (15% - 35%)。
[0026]C、混合均化:將計量好的再生粉體先加入小型雙立軸粉體混合機(jī)中預(yù)均化60 - 180秒，然后加入計量好的P.042.5普通硅酸鹽水泥，再共同混合180 - 300秒，制得的復(fù)合無機(jī)結(jié)合料成品儲存在密封成品桶中備用。
[0027]實施例2建筑垃圾再生粉體的性能測試
[0028]對實施例1中制備的建筑垃圾再生粉體進(jìn)行了性能測試，測試結(jié)果見表1。其中，燒失量、三氧化硫含量和游離氧化鈣含量參照GB/T176進(jìn)行；安定性試驗參照GB/T1346進(jìn)行；比表面積測試參照GB/T8074進(jìn)行；活性指數(shù)按照GB/T17671的方法參照粉煤灰的活性指數(shù)試驗進(jìn)行。性能測試分析結(jié)果表明，建筑垃圾再生粉體的細(xì)度較高，活性較好，安定性好，燒失量較小，整體的性能品質(zhì)較好。
[0029]表1建筑垃圾再生粉體的性能
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，其特征在于，建筑垃圾再生粉體與硅酸鹽水泥兩種材料的質(zhì)量比為(90% - 60%): (10% - 40%)。
2.如權(quán)利要求1所述的道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，其特征在于，所述建筑垃圾再生粉體為比表面積不低于300m2/kg、28天活性指數(shù)不低于60%的用磚混類或廢混凝土類的建筑垃圾破碎、粉磨制得的再生粉體。
3.如權(quán)利要求1所述的道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，其特征在于，所述硅酸鹽水泥為不低于32.5強(qiáng)度等級的硅酸鹽系列水泥。
4.如權(quán)利要求1所述的道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料，其特征在于，所述建筑垃圾再生粉體比表面積為350m2/kg - 450m2/kg,所述娃酸鹽水泥為P.042.5普通硅酸鹽水泥，所述建筑垃圾再生粉體與硅酸鹽水泥兩種材料的質(zhì)量比為(85% - 65%):(15% - 35%)。
5.一種如權(quán)利要求1 - 4所述的道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料的制備方法，其特征在于，按如下步驟制備: A、再生粉體制備:將取自建筑垃圾處置工廠的已經(jīng)經(jīng)過初級破碎、雜質(zhì)分揀和除鐵，粒徑在80mm以下的建筑垃圾原料，再經(jīng)過破碎、雜質(zhì)分揀、篩分、除泥、干燥、均化、粉磨等工藝，制備28天活性指數(shù)不低于60%的建筑垃圾再生粉體材料，儲存在密封桶中備用； B、配比計量:將建筑垃圾再生粉體和硅酸鹽系列水泥，按照適當(dāng)比例分別計量； C、混合均化:將計量好的再生粉體和硅酸鹽水泥送入小型立軸式高效粉體混合機(jī)或小型臥軸式高速粉體攪拌機(jī)中，混合均勻，制得的成品儲存在密封成品桶中備用。
6.一種可用于道路工程中基層和底基層部位的無機(jī)混合料，其特征在于，使用如權(quán)利要求1- 4所述的道路工程用水泥與建筑垃圾再生粉體復(fù)合無機(jī)結(jié)合料作為穩(wěn)定劑。
【文檔編號】C04B28/04GK103588440SQ201310489554
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】李建勇, 馬雪英, 尚百雨, 程東惠 申請人:北京新奧混凝土集團(tuán)有限公司