一种基于建筑垃圾中再生微粉的活性激发方法技术

本发明专利技术创造在已有研究的基础之上，提供一种基于建筑垃圾中再生微粉的潜在活性表征和针对性的化学激发方法，以熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠四种激发组分的协效作用，针对不同来源、不同使用年限、不同部位拆除的建筑垃圾，根据其自身的元素和潜在活性进行配制不同激发剂，以达到最佳的激发效果；将激发后的再生微粉用于建材制品的生产，强度增长明显，利用价值得以提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料领域，是一种基于建筑垃圾的循环再利用技术，可针对建筑垃圾中再生微粉的不同组成成分进行有效的活化激发，作为生产混凝土、砂浆、砖等建材制品的原料，达到提高其利用价值的效果。
技术介绍
建筑垃圾长期占用土地，在雨水、风化作用下，逐渐分解出悬浮颗粒、重金属等有害物质，污染土壤、水源和空气，影响周边居民身体健康。目前对建筑垃圾资源化的应用主要集中在破碎筛分用作骨料使用，我国多年来的学者将建筑垃圾制备再生粗、细骨料研究的比较成熟，而伴随建筑垃圾破碎过程约有15％左右的再生微粉没有得到更好的利用，造成二次污染。现有成果中仅仅是简单的将建筑垃圾破碎后作为原料取代天然砂或掺合料用于干混砂浆等非承重结构中，一者没有对建筑垃圾进行细化分类，二者没有对其中15％左右的微粉进行有针对性的活性激发，因此限制了建筑垃圾的潜在附加值。现有技术中对建筑垃圾的再利用存在共同的问题，由于原建筑因不同使用场合、不同使用部位，不同的建筑年代下混凝土制品(粘土砖、混凝土、砌块、砂浆等)的元素组成不同，加之所使用的水泥类型不同(普硅水泥、快硬水泥、膨胀水泥等)，导致拆除后作为建筑垃圾混杂在一起，所产生的再生微粉没有经过元素分析，完全混用，不加以区别和针对性的分类进行激发，使得再利用价值低，且性能不稳定。
技术实现思路
由于建筑垃圾主要由废弃混凝土、废弃的砌块、废弃粘土砖、废弃砌筑(抹灰)砂浆等组成。其中废弃混凝土中所含的C-S-H(包含C3S、C2S、C3A、和C4AF)最多，因此其中包裹在硬化体中未水化的具有潜在水化活性的颗粒是建筑垃圾中最多的，因此根据其元素的XRF分析可知，硅、钙元素含量最高，铁最少，且原始水化热最高，此时激发剂应向以废弃混凝土为主的再生微粉中引入Na2SO4，使生成CaSO4，这些CaSO4能使水化硫铝酸钙迅速生成，大大加快再生微粉硬化速度。相比之下，废弃砌块，废弃砂浆、废弃砖等建筑垃圾，其自身硅、钙元素含量低于废弃混凝土，且废弃砖中铁含量也较高，因此在激发剂配制过程中，需要引入钙元素和硅元素，以弥补再生微粉中缺少的未定型的C3S以及β-C2S。有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种基于建筑垃圾中再生微粉的潜在活性表征和针对性的化学激发方法，以解决现有技术存在的问题。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种再生微粉的活性激发方法，具体步骤包括：(1)首先，将含再生微粉的物料经预处理得到细度小于0.075mm的再生微粉；(2)将步骤(1)中得到的再生微粉进行XRF元素分析及水化放热表征，确定再生微粉中的Si、Ca、Fe、Al等元素的含量比例，以及潜在水化活性的大小；(3)根据步骤(2)中的分析结果，配制合适的激发剂与所述再生微粉混合均匀，然后向混合物料中加水或石膏中的至少一种作为辅料得到活化再生微粉。进一步的，所述再生微粉中添加激发剂和石膏进行活化激发，其中所述再生微粉：激发剂：石膏的质量比为(20～30)：(1～7.5)：(1～3.5)。进一步的，所述激发剂中包含熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠。进一步的，所述含再生微粉的物料为包含可再生微粉的建筑垃圾，且所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素0～60％，Ca元素0～24％，Al+Fe元素0～23％，最大水化热值区间为16～30℃。进一步的，所述激发剂中熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠的质量比为2：(1～6)：(1～4)：(1～3)。更进一步的，针对于所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素0～40％，Ca元素0～12％，Al+Fe元素17～23％，最大水化热值区间为16～23℃的再生微粉，所述激发剂的原料配比为熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠的质量比为2：(1～2)：(2～4)：(1.5～3)。更进一步的，针对于所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素40～55％，Ca元素12～14％，Al+Fe元素8～17％，最大水化热值区间为23～27℃的再生微粉，所述激发剂的原料配比为熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠的质量比为2：(2～5.5)：(1.5～2.5)：(1～1.5)。更进一步的，针对于所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素55～60％，Ca元素14～22％，Al+Fe元素0～8％，最大水化热值区间为27～30℃的再生微粉，所述激发剂的原料配比为熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠的质量比为2：(4.5～6)：(1～1.5)：(1～2)。进一步的，所述预处理工序的具体步骤为(1)将含再生微粉的物料通过磁选、风选、水选、人工四个工序，除去物料中的金属、木材和塑料；(2)采用鄂破和反击破手段对含再生微粉的物料进行破碎，控制转速通过筛分，收集0.15mm标准筛以下的初级再生微粉；(3)将步骤(2)中的初级再生微粉置于球磨机中，加入N(CH2CH2OH)3，混合均匀后，共同以200r/min的速度粉磨5min～20min，并通过激光粒度对再生微粉平均粒径进行检测，保证80％以上再生微粉粒径小于0.075mm。进一步的，所述再生微粉与N(CH2CH2OH)3的质量比为100:(0.01～0.03)。相对于现有技术，本专利技术创造所述的再生微粉的活性激发方法具有以下优势：1、根据不同类型的建筑垃圾提取的再生微粉进行了元素和潜在水化热分析，进而有针对的进行了化学激发，避免了以往的再生微粉浪费或者直接当掺合料使用，丧失了再生微粉的更大利用价值；2、该专利技术可根据原建筑构件的种类、使用年限、使用部位的不同，提供一种更为科学的再利用方法，将建筑垃圾中约15％的再生微粉的潜在活性有针对性的进行激发，效果显著，对于建筑垃圾中再生微粉的再利用也更加有指导性和实用性；3、通过本专利技术配制的再生微粉比未经激发的再生微粉，用于建材制品中，效果更佳，特别是在强度增长上效果更加明显。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的再生微粉的平均粒径的激光检测图；图2为本专利技术创造实施例1所述的再生微粉水化热测试曲线图；图3为本专利技术创造实施例2所述的再生微粉水化热测试曲线图；图4为本专利技术创造实施例3所述的再生微粉水化热测试曲线图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生微粉的活性激发方法，其特征在于：具体步骤包括：(1)首先，将含再生微粉的物料经预处理得到细度小于0.075mm的再生微粉；(2)将步骤(1)中得到的再生微粉进行XRF元素分析及水化放热表征，确定再生微粉中的Si、Ca、Al、Fe等元素的含量比例，以及潜在水化活性的大小；(3)根据步骤(2)中的分析结果，配制合适的激发剂与所述再生微粉混合均匀，然后向混合物料中加水或石膏中的至少一种作为辅料得到活化再生微粉。

【技术特征摘要】
1.一种再生微粉的活性激发方法，其特征在于：具体步骤包括：(1)首先，将含再生微粉的物料经预处理得到细度小于0.075mm的再生微粉；(2)将步骤(1)中得到的再生微粉进行XRF元素分析及水化放热表征，确定再生微粉中的Si、Ca、Al、Fe等元素的含量比例，以及潜在水化活性的大小；(3)根据步骤(2)中的分析结果，配制合适的激发剂与所述再生微粉混合均匀，然后向混合物料中加水或石膏中的至少一种作为辅料得到活化再生微粉。2.根据权利要求1所述的再生微粉的活性激发方法，其特征在于：所述再生微粉中添加激发剂和石膏进行活化激发，其中所述再生微粉：激发剂：石膏的质量比为(20～30)：(1～7.5)：(1～3.5)。3.根据权利要求1或2所述的再生微粉的活性激发方法，其特征在于：所述激发剂中包含熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠。4.根据权利要求1所述的再生微粉的活性激发方法，其特征在于：所述含再生微粉的物料为包含可再生微粉的建筑垃圾，且所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素0～60％，Ca元素0～24％，Al+Fe元素0～23％，最大水化热值区间为16～30℃。5.根据权利要求1或4所述的再生微粉的活性激发方法，其特征在于：所述激发剂中熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏铝酸钠的质量比为2：(1～6)：(1～4)：(1～3)。6.根据权利要求1或4所述的再生微粉的活性激发方法，其特征在于：针对于所述建筑垃圾中经预处理后得到的所述细度小于0.075mm的再生微粉中的元素含量为Si元素0～40％，Ca元素0～12％，Al+Fe元素17～23％，最大水化热值区间为16～23℃的再生微粉，所述激发剂的原料配比为熟石灰、硫酸钠、泡花碱和偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘栋，张鹏宇，刘凤东，王冬梅，刘彤，
申请(专利权)人：天津市建筑材料科学研究院，天津天盈新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12