本發(fā)明屬于建筑垃圾再生利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用氫氧化鈉堿溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量方法。
背景技術(shù)：
目前，建筑混凝土垃圾約占建筑垃圾的40％，數(shù)量非常龐大，但是能被再次利用的數(shù)量卻很少。廢棄混凝土粉體主要的部分被送到填埋場填埋，而填埋不僅會占用大量土地，還會對土壤和空氣產(chǎn)生污染。廢棄混凝土再生利用的理想狀態(tài)是能夠制備出高質(zhì)量的再生骨料。但是目前處理廢棄混凝土的方法主要包括“破碎、篩分和除去雜質(zhì)”等基本工藝，制備出來的再生骨料由于含有水泥石，孔隙率高，吸水率高，表觀密度低，從而導(dǎo)致再生混凝土的性能有所下降。目前，國內(nèi)研究者多采用不同性質(zhì)的外加材料(比如聚合物、有機(jī)硅防水劑、水泥外摻Kim粉、水泥外摻一級粉煤灰等)對再生骨料進(jìn)行浸漬、淋洗、干燥等處理，這種方法利用外加材料自身具備膠結(jié)性特點(diǎn)，對再生混凝土外表進(jìn)行包覆，然而以上方法對再生骨料的強(qiáng)化只體現(xiàn)在表面，難以滲透到內(nèi)部，并且這種外加材料包覆外殼容易脫落，多數(shù)外加材料還具有高成本的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用氫氧化鈉堿溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法。由于氫氧化鈉溶液能夠激發(fā)廢棄混凝土水泥石中未水化的水泥進(jìn)一步水化，從而提高廢棄混凝土骨料的性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種利用氫氧化鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為8～12％的NaOH水溶液浸泡顆粒級為5-20mm廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為28～32天。
本發(fā)明中氫氧化鈉能夠使水泥石中未水化的水泥外部被包覆的外殼破壞，使其進(jìn)一步水化，以封堵再生骨料表面的孔隙，從而降低再生骨料的吸水率和提高其表觀密度。
優(yōu)選的，所述的廢棄混凝土再生骨料中的原骨料為非堿活性卵、碎石。
本發(fā)明中，非堿活性卵、碎石是不會與堿發(fā)生堿骨料反應(yīng)的原料，所述堿骨料反應(yīng)是本領(lǐng)域所公知術(shù)語，具體的，堿骨料反應(yīng)是指水泥中的堿性氧化物含量較高時，會與骨料中所含的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在骨料表面生成堿-硅酸凝膠，吸水后會產(chǎn)生較大的體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂現(xiàn)象。
建筑骨料的種類很多，包括礫石、碎石和卵石等，不同的骨料具有不同石料特征。在建筑垃圾的處理上，需要根據(jù)骨料的分類情況分別處理，本發(fā)明的處理方法優(yōu)選選擇5-20mm的廢棄混凝土再生骨料，其中原骨料為非堿活性卵、碎石，試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)原骨料為非堿活性卵、碎石時，粒徑為5-20mm時，才能保證用NaOH修復(fù)后的再生骨料的體積穩(wěn)定性。
優(yōu)選的，所述的NaOH水溶液的質(zhì)量濃度為10％。在本發(fā)明中，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，NaOH水溶液的質(zhì)量濃度對再生骨料的吸水率和表觀密度有著重要影響，當(dāng)NaOH水溶液的質(zhì)量濃度為10％時，能夠使再生的骨料的吸水率和表觀密度效果綜合最好、顯著突出。經(jīng)過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)質(zhì)量濃度大于10％時，雖然使得再生骨料的吸水率可以最大程度的降低，但是表觀密度也隨之降低；當(dāng)質(zhì)量濃度小于10％時，再生骨料的吸水率較大，且表觀密度也較低。綜合其再生骨料的吸水率和表觀密度的效果來看，最佳的選擇為10％。
優(yōu)選的，所述的浸泡修復(fù)時間為30天。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用NaOH水溶液進(jìn)行再生骨料修復(fù)時，浸泡時間對再生骨料的吸水率和表觀密度有著較大影響，當(dāng)浸泡時間較長時，超過30天，再生骨料的吸水率不會降低反而有增大的趨勢，當(dāng)浸泡時間較短時，再生骨料的吸水率較高且表觀密度較小。綜合再生骨料的吸水率和表觀密度的效果來看，最佳的選擇為30天。
本發(fā)明還提供一種采用上述方法制備得到的再生混凝土粗骨料。再生粗骨料是粒徑為大于等于5mm的顆粒，一般為表面包裹著部分水泥石的石子。
經(jīng)過上述方法制備得到的再生粗骨料，吸水率和表觀密度達(dá)到國標(biāo)GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)。
具體的，所述再生混凝土粗骨料的吸水率為小于等于5.61％；所述再生混凝土粗骨料的表觀密度大于等于2.30g/cm3。
上述技術(shù)方案中具有如下有益效果：
(1)利用NaOH溶液為修復(fù)液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料，提高其表觀密度，降低吸水率，吸水率和表觀密度達(dá)到國標(biāo)GB/T25177-2010混凝土用再生粗骨料Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)，可用于制備新的混凝土，這樣既能解決建筑垃圾的處置問題，又能為使建筑垃圾得到高質(zhì)量再生循環(huán)利用提供一種思路。
(2)本發(fā)明中利用氫氧化鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料，除了提高廢棄混凝土再生骨料的質(zhì)量外，因氫氧化鈉為強(qiáng)堿性，還可以為利用這些修復(fù)后的再生骨料制備的再生混凝土中的鋼筋提供防腐蝕保護(hù)。
(3)相比于其他方法制備得到的高質(zhì)量再生骨料，生產(chǎn)成本降低，能夠使再生骨料得到廣泛的利用，解決了大量混凝土廢棄物處理困難和其引發(fā)的對環(huán)境的負(fù)面影響，同時節(jié)省大量的垃圾的處理費(fèi)用，產(chǎn)生了巨大的社會效益和環(huán)保效益。
(4)采用本發(fā)明方法之后的氫氧化鈉水溶液可進(jìn)行回收，繼續(xù)利用，降低強(qiáng)化再生混凝土骨料的成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
氫氧化鈉水溶液由氫氧化鈉工業(yè)純加水配置，其中氫氧化鈉粉末市購，水為自來水；
廢棄混凝土再生骨料取自青島綠帆建筑材料再生利用公司，其顆粒范圍5-20mm，原骨料為非堿活性卵、碎石，試驗(yàn)前對廢棄混凝土再生骨料進(jìn)行了除雜和烘干處理。
實(shí)施例1利用質(zhì)量濃度為10％的氫氧化鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為10％的氫氧化鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
實(shí)施例2
一種利用氫氧化鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為8％的NaOH水溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為32天。
經(jīng)檢測，利用8％氫氧化鈉溶液對廢棄混凝土再生骨料進(jìn)行浸泡后，與沒有利用氫氧化鈉溶液處理的再生骨料相比，其吸水率明顯降低，表觀密度明顯提高。
實(shí)施例3
一種利用氫氧化鈉溶液提高廢棄混凝土再生骨料質(zhì)量的方法，包括以下步驟：
利用質(zhì)量濃度為12％的NaOH水溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料，浸泡修復(fù)時間為28天。
經(jīng)檢測，利用12％氫氧化鈉溶液對廢棄混凝土再生骨料進(jìn)行浸泡后，與沒有利用氫氧化鈉溶液處理的再生骨料相比，其吸水率顯著降低，表觀密度顯著提高。
對比例1：沒有利用氫氧化鈉進(jìn)行修復(fù)處理
按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
對比例2：利用質(zhì)量濃度為2％的氫氧化鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為2％的氫氧化鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
對比例3：利用質(zhì)量濃度為6％的氫氧化鈉溶液修復(fù)廢棄混凝土再生骨料
利用質(zhì)量濃度為6％的氫氧化鈉溶液浸泡廢棄混凝土再生骨料10、20和30天，再按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求檢測了廢棄混凝土再生骨料的吸水率、表觀密度。
從實(shí)施例1、對比例1～3所測得吸水率、表觀密度結(jié)果表1中所示。
表1吸水率、表觀密度對比
由表1可得，本發(fā)明中采用氫氧化鈉溶液對廢棄混凝土再生骨料進(jìn)行浸泡后，其吸水率不同程度降低，表觀密度不同程度提高，綜合所測試據(jù)，利用質(zhì)量濃度為10％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行30天浸泡后的廢棄混凝土再生骨料的質(zhì)量修復(fù)最好。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。