本發(fā)明屬于建筑材料及固體廢棄物資源化領域，涉及一種建筑砌塊及其制備技術，具體地說是涉及一種完全以回收的廢棄混凝土為原料制備的建筑砌塊及其制備技術。

背景技術：

城鄉(xiāng)建設和各類基礎設施的新建和和拆舊重建會產(chǎn)生大量廢棄混凝土，對其處理多以填埋處理為主，不僅占用土地資源，還污染環(huán)境，亟待開發(fā)有效處理和再生利用廢棄混凝土的技術。目前廢棄水泥混凝土的再生利用技術主要是將其破碎分級后用作混凝土的骨料，但由于再生骨料中含有水泥砂漿，其強度低、孔隙率高、吸水率大，影響混凝土的性能，且再生骨料制備中篩分出的顆粒較細的硬化水泥砂漿不能有效利用。另一方面，各類建筑工程需要大量建筑砌塊，傳統(tǒng)的建筑砌塊主要為燒結(jié)黏土磚，其生產(chǎn)過程需消耗大量黏土、破壞耕地，目前國內(nèi)大部分地區(qū)都被禁止生產(chǎn)和使用。各類燃煤、氣、油的工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯每年要排放出大量煙氣，其中所含二氧化碳的濃度很高。二氧化碳作為一種溫室氣體，其對大氣的污染也早已引起人們的廣泛關注，削減其排放量已成為世界性的課題。傳統(tǒng)建筑砌塊原料資源的日趨貧乏，廢棄混凝土的不斷增加造成對土地資源的占用和對環(huán)境的污染、二氧化碳的排放造成的全球性氣候變暖引發(fā)的各種自然災害，以廢棄混凝土為原料，利用含二氧化碳的煙氣的處理來制備建筑砌塊，對于固體廢棄物的資源化利用、不可再生資源的保護和降低溫室氣體的排放都有積極的意義，但目前在相關技術的開發(fā)和應用方面未見報道。

技術實現(xiàn)要素：

解決的技術問題：本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，提出一種以回收廢棄混凝土為原料的建筑砌塊及其制備方法。本發(fā)明可全部采用拆舊回收混凝土為原料，利用各種燃煤、氣、油的工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯、尤其是石灰窯、水泥窯和全氧（純氧）燃燒的玻璃和陶瓷窯爐等的煙氣作為二氧化碳氣源，無需消耗熱能并可降低各種爐窯的溫室氣體排放。建筑砌塊的外觀質(zhì)量好、強度高，收縮變形小，砌筑性能好，可用于各類建筑結(jié)構(gòu)物。

技術方案：一種由回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊，其由回收的廢棄水泥混凝土經(jīng)破碎，然后篩分出粒徑< 0.15 mm的顆粒、0.15~ 2.36 mm顆粒和2.36 ~ 9.5mm的顆粒，將粒徑< 0.15 mm的顆粒研磨成0.08 mm篩余0.5~2.0%的細粉，再與0.15~ 2.36 mm顆粒、2.36 ~ 9.5mm的顆粒按一定比例混合得到廢棄水泥混凝土料，加水混合均勻后經(jīng)過壓制、碳化，制得建筑砌塊；其中廢棄水泥混凝土料組成和質(zhì)量配比為：0.08 mm篩余0.5~2.0%的細粉40~60%、0.15~ 2.36 mm 顆粒15~30%、2.36~9.5 mm顆粒25~30%。

所述碳化過程中碳化氣體中的二氧化碳濃度不低于40%，相對濕度65~75%。

所述碳化過程中碳化氣體的壓力為0.05~0.2 MPa。

所述碳化過程中碳化氣體的溫度為20±5℃。

所述廢棄水泥混凝土料與水按質(zhì)量比100：9.5~11.5混合均勻。

一種制備上述的回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊的方法，該方法的制備步驟如下：

第一步：將回收廢棄水泥混凝土破碎；

第二步：將破碎的回收廢棄水泥混凝土篩分，按以下粒度分級：< 0.15 mm、0.15~ 2.36 mm、 2.36 ~ 9.5mm、> 9.5 mm；

第三步：將< 0.15mm的顆粒烘干粉磨成0.08 mm篩余0.5~2.0%的細粉；

第四步：將廢棄水泥混凝土料100份，加水9.5~11.5份混合均勻得混合料，其中，廢棄水泥混凝土料組成和質(zhì)量配比為：0.08 mm篩余0.5~2.0%的細粉40~60%、0.15~ 2.36 mm 顆粒15~30%、2.36~9.5 mm顆粒25~30%；

第五步：將混合料壓制成所需形狀的建筑砌塊坯；

第六步：將建筑砌塊坯堆垛在碳化室內(nèi)；

第七步：將含二氧化碳氣體導入碳化室，至氣體壓力一定值，碳化48~120 小時，即可。

上述的回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊的制備方法中，所述建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)的堆垛方式為蜂窩狀。

上述的回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊的制備方法中，所述含二氧化碳氣體的二氧化碳濃度不低于40%，相對濕度65~75%。

上述的回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊的制備方法中，所述碳化室內(nèi)氣體的壓力為0.05~0.2 MPa。

上述的回收廢棄水泥混凝土為原料的建筑砌塊的制備方法中，所述碳化室內(nèi)氣體的溫度為20±5℃。

有益效果：

1.本發(fā)明的建筑砌塊完全用回收的廢棄混凝土為原料，既不消耗不可再生資源，且可以解決廢棄混凝土占用土地、污染環(huán)境的問題；

2. 本發(fā)明的建筑砌塊通過用各種燃煤、氣、油的工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯、尤其是石灰窯、水泥窯和全氧（純氧）燃燒的玻璃和陶瓷窯爐等的煙氣作為二氧化碳氣源碳化制得，不僅能耗低，而且可以大大降低工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯的二氧化碳排放；

3.本發(fā)明制備得的以回收廢棄混凝土為原料的建筑砌塊的外觀質(zhì)量好、強度高，收縮變形小，砌筑性能好，可用于各類建筑結(jié)構(gòu)物。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面通過實施例的方式，對本發(fā)明技術方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。

除特別說明的之外，下述實施例均采用如下相同的制備步驟：（1）將建筑回收廢棄水泥混凝土破碎，篩分按以下粒度分級：< 0.15 mm、0.15 mm ~ 2.36mm、 2.36 mm~ 9.5 mm、 > 9.5 mm；（2）將< 0.15 mm的顆粒烘干粉磨成0.08 mm篩余0.5%~2.0%的細粉；（3）按重量份計將0.08 mm篩余0.5%~2.%的細粉40-~60份、0.15 mm~ 2.36 mm顆粒 15~30份, 2.36 mm ~9.5 mm顆粒25~30份，加水9.5~11.5份混合均勻得混合料；（4）將混合料壓制成所需形狀建筑砌塊坯；（5）將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛；（6）將含二氧化碳氣體導入碳化室，至氣體達設定壓力，碳化48~120 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例1

廢棄混凝土來源：拆除基坑臨時支護系統(tǒng)支撐梁；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余0.56%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 45份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 25份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 30份；

水： 10 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390 mm×90 mm×190 mm密實砌塊坯體，將砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，將二氧化碳濃度為45%，相對濕度為70%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.20 MPa，碳化120 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例2

廢棄混凝土來源：拆除高架橋橋墩；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.50%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 60份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 15份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 25份；

水： 11.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390 mm×190 mm×190 mm、空心率為40.3%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，將二氧化碳濃度為40.4%，相對濕度為65%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.15 MPa，碳化72 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例3

廢棄混凝土來源：拆除建筑物的混凝土柱、梁和樓板；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.91%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 55份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 15份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 30份；

水： 11 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390mm×240mm×190mm、空心率為35.6%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，將二氧化碳濃度為42.0%，相對濕度為65%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.15 MPa，碳化96 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例4

廢棄混凝土來源：拆除高架橋U型梁；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.83%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 40份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 30份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 30份；

水： 9.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成240mm×115mm×53mm的密實磚坯體，將磚坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，用將二氧化碳濃度為45%，相對濕度為75%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.05 MPa，碳化120 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例5

廢棄混凝土來源：混凝土制品廠不合格預制構(gòu)件；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余0.88%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 50份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 20份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 30份；

水： 10.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390mm×120mm×190mm空心率為29.4%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，將二氧化碳濃度為43.0%，相對濕度為65%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.20 MPa，碳化48 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例6

廢棄混凝土來源：質(zhì)檢單位試驗室測試后混凝土試塊；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.12%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 60份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 15份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 25份；

水： 11.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390mm×90mm×190mm，空心率為27.8%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，用將二氧化碳濃度為40%，相對濕度為70%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.10 MPa，碳化72 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例7

廢棄混凝土來源：質(zhì)檢單位試驗室測試后混凝土構(gòu)件；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.64%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 60份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 15份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 25份；

水： 11.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390mm×240mm×190mm，空心率為39.2%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，用將二氧化碳濃度為43%，相對濕度為72%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.15 MPa，碳化60 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

實施例8

廢棄混凝土來源：建筑工地灑落混凝土；

< 0.15 mm的部分烘干粉磨成細粉的0.08 mm篩余1.07%；

混合料配合比以重量份計：

細粉： 50份；

0.15 mm~ 2.36 mm顆粒： 25份；

2.36 mm mm~9.5 mm顆粒： 25份；

水： 10.5 份；

用攪拌機將混合料攪拌后，用砌塊成型機壓制成390mm×240mm×190mm，空心率為29.4%的空心砌塊坯體，將建筑砌塊坯在碳化室內(nèi)蜂窩狀堆垛，用將二氧化碳濃度為43%，相對濕度為65%的二氧化碳-空氣混合氣導入碳化室至氣體壓力為0.10 MPa，碳化72 小時，碳化時控制碳化室溫度為20℃±5℃。

將上述實施例1-8制得砌塊按GB/T4111混凝土砌塊和磚試驗方法試驗，試驗結(jié)果如下表1。

表1 建筑砌塊試驗結(jié)果