处理未硬化的混凝土的方法技术

披露了用于处理未硬化的混凝土的方法和相关系统。在至少一个实施例中，该方法包括将大量的泡沫添加到该返回的未硬化的混凝土中并且然后将该泡沫与该返回的混凝土在预拌混凝土运输车或其他混凝土混合装置中混合。通过泡沫与该返回的混凝土的混合，水化水泥和骨料颗粒被大量的空气空隙分开，这显著降低了所得的高孔隙率混凝土的强度。将该经处理的混凝土排出并且允许在此减弱状态下凝固，之后其容易地破碎成可以出售或再使用的松散微粒材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本非临时专利申请要求于2014年8月13日提交的标题为“再循环过度未硬化的混凝土的方法(METHODOFRECYCLINGEXCESSUNHARDENEDCONCRETE)”的美国临时专利申请号62/036,812的优先权权益，并且将其以其全部内容通过引用结合在此。
在此所述的技术总体上涉及用于处理残余的、未硬化的混凝土的系统和方法。更确切地，该技术涉及一种用于处理未硬化的混凝土的方法，包括：估计返回的混凝土(returnedconcrete)的量；将泡沫添加到该返回的混凝土中；将该泡沫和返回的混凝土混合在一起；排放该经处理的混凝土；允许该经处理的混凝土凝固；将该硬化的经处理的混凝土转化成微粒或聚集体(aggregate)形式；并且使用该微粒或聚集体形式的松散材料。
技术介绍
当预拌混凝土运输车在运送大量混凝土之后返回工厂时，经常有未使用的未硬化的混凝土留在运输车转鼓中。这种剩余的混凝土被称为返回的混凝土。返回的混凝土是预拌混凝土工业的沉重负担。由于许多环境问题和成本考虑，已经提出了许多处理返回的混凝土的方法。混凝土工业中可用于处理返回的混凝土的一些方法包括：(1)混凝土回收方法，(2)硬化的混凝土破碎方法，(3)各种混凝土元件的浇注，(4)冲洗坑，(5)再循环用加速剂和超吸收性聚合物处理的回收的混凝土，和(6)通过用缓凝剂处理未凝固/塑性混凝土并且然后稍后加入加速剂以使混凝土恢复到可使用状态来回收未凝固/塑性混凝土。然而，这些方法和系统存在许多缺陷和缺点。解决这种返回的混凝土的问题的一种方法是回收水泥浆料和骨料。遗憾的是，混凝土回收方法具有导致低效且昂贵的再循环过程的各种限制和约束。低效率与高能量消耗、不可用的浆料或浆料水、高维护成本等有关。举例而言，1990年9月13日授予Sandau的德国专利号3,906,645披露了一种用于返回的未凝固/塑性混凝土的清洗装置。解决这种返回的混凝土的问题的第二种方法是将其排放成堆，使其硬化，并且然后将混凝土粉碎成料堆。粉碎的混凝土然后可以再使用或出售。该方法要求大量的设备以及其维护投资以粉碎硬化的混凝土。解决这种返回的混凝土的问题的第三种方法是浇注各种混凝土元件。这些元件可以包括系泊锚(mooringblock)、锚块、装饰元件等。这种方法要求可重复使用形式的投资，用于存储浇注元件的空间以及制备和剥离模板的劳动。举例而言，由Curry等人提交的并于2004年9月16日公开的美国专利申请公开号2004/0179896A1披露了一种混凝土容器组件和从返回的混凝土制造合成抛石的方法。解决这种返回的混凝土的问题的第四种方法是用大量的水将其稀释并且然后将混合物排放到冲洗坑中以防止固体结合。等待期之后，将多余的水从冲洗坑排出。将这些固体然后用重型机械从冲洗坑中移出并堆放用于干燥。然后将干燥的固体材料填埋以便处理。该方法是昂贵的、耗时的、并且在环境上不可持续的。处理残留在冲洗坑中的回收材料所需的重型机械由于在回收过程期间产生的细颗粒的积累而遭受机械故障。解决这种返回的混凝土的问题的第五种方法是通过用加速剂和超吸收性聚合物将其再循环来再使用未凝固/塑性混凝土。举例而言，2012年6月27日授予Ferrari的欧洲专利号2,468,695披露了一种用于再循环回收的混凝土的方法，该方法包括将瞬时凝固加速剂和超吸收性聚合物添加到残余新拌混凝土中并共混该混合物直到形成粒状材料。在生产粒状材料之后，将其排出并使其硬化。该方法的目的是从残余混凝土生产粒状材料，其在固化之后可以用作混凝土的骨料。该方法的缺点是经处理的水泥材料在骨料颗粒周围形成厚的涂层，并且该涂层的硬化特性显著影响用该方法生产的粒状材料的质量。加速剂和超吸收性聚合物的量必须仔细控制以确保在粒状材料周围的涂层的质量是适当的。经处理的材料还要求早期破碎以确保在各个粒状颗粒周围的涂层不会聚结。经处理的混凝土的不足的破碎可能导致形成大块的团聚的糊状物和骨料颗粒。在再使用时，添加到新混凝土中的新形成的粒状材料的比例也必须非常小心地完成以在新的混凝土荷载中实现所希望的新鲜且硬化的混凝土特性。解决这种返回的混凝土的问题的第六种方法是通过用缓凝剂处理未凝固/塑性混凝土并且然后稍后加入加速剂以使混凝土恢复到可使用状态来回收未凝固/塑性混凝土。举例而言，1995年6月27日授予Bobrowski等人的美国专利号5,427,617披露了用于回收混凝土的方法和组合物，它允许人们将返回的混凝土保持在卡车混合器中过夜并在第二天早上将其与新混凝土结合再使用，从而防止返回的混凝土的处理和废物的产生。在再使用时，与新混凝土混合的残余混凝土的比例必须小心地完成以在新的混凝土荷载中实现所希望的新鲜且硬化的混凝土特性。该方法没有为混凝土生产商提供一种处理返回的混凝土的方法，用于已经返回并且需要排出返回的混凝土的卡车来尽快接收另一载荷的混凝土，这在混凝土厂中是最常见的情况。本领域中已知的其他相关实用专利包括以下：1980年6月10日授予Hood的美国专利号4,207,176披露了未凝固的混凝土骨料的回收。1992年7月16日授予Brenner的德国专利号4,143,029披露了一种废弃混凝土再循环槽。1996年2月15日授予Sandau的德国专利号4,428,415披露了一种具有大型接收器和水供给的混凝土冲洗单元。由Sandau提交的并于1997年5月7日公开的德国专利公开号19544208披露了一种用于残余材料诸如混凝土的冲洗装置。由Sandau提交的并于1997年11月13日公开的德国专利公开号19750296披露了用于残余混凝土的清洗设备。由Gleiss提交的并于1995年10月12日公开的WO专利公开号95/26825披露了一种具有进料螺杆的残余混凝土再处理装置。由Ferrari等人提交的并于2012年6月12日公开的WO专利公开号2012/084716披露了一种用于由水泥组合物生产骨料的方法。1993年4月20日授予Bobrowski的美国专利号5,203,919披露了一种用于稳定混凝土残余物的方法和组合物。1988年3月3日授予Bobrowski等人的德国专利号3,727,907披露了混凝土混合物的再循环。由Buss等人提交的并于2007年5月3日公开的德国专利公开号19518469披露了一种用于再处理残余混凝土的方法。1995年3月14日授予Bozenhardt的美国专利号5,396,983披露了一种清洗装置，特别是用于残余混凝土再处理设备。1996年10月1日授予Brenner的美国专利号5,560,495披露了一种用于在残余混凝土的再处理期间生产的骨料的输送器。1998年7月14日授予Brenner的美国专利号5,778,910披露了一种用于残余混凝土的清洗槽。2012年5月1日授予Gray的美国专利号8,167,997披露了具有稳定的泡沫外加剂的混凝土混合物。2010年3月2日授予Gray的美国专利号7,670,426披露了具有水性泡沫外加剂的混凝土混合物。2002年4月23日授予Young,III的美国专利号6,375,271披露了一种控制的泡沫注入方法和用于破碎硬质致密岩石和混凝土的装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理未硬化的混凝土的方法，该方法包括：估计返回的混凝土的量；将泡沫添加到该量的返回的混凝土中以增加该混凝土的孔隙率；将该添加的泡沫和返回的混凝土混合在一起以产生经处理的混凝土；排放该经处理的混凝土；允许该经处理的混凝土凝固成硬化形式，从而相对于该初始返回的混凝土的强度降低抗压强度；将该硬化的经处理的混凝土转化成微粒或聚集体形式的松散材料；并且利用该微粒或聚集体形式的松散材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.13 US 62/036,812;2015.04.08 US 14/681,3971.一种用于处理未硬化的混凝土的方法，该方法包括：估计返回的混凝土的量；将泡沫添加到该量的返回的混凝土中以增加该混凝土的孔隙率；将该添加的泡沫和返回的混凝土混合在一起以产生经处理的混凝土；排放该经处理的混凝土；允许该经处理的混凝土凝固成硬化形式，从而相对于该初始返回的混凝土的强度降低抗压强度；将该硬化的经处理的混凝土转化成微粒或聚集体形式的松散材料；并且利用该微粒或聚集体形式的松散材料。2.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：将膨胀剂添加到该返回的混凝土中以在该返回的混凝土中产生气泡并显著降低该返回的混凝土的强度。3.如权利要求2所述的方法，其中该膨胀剂是铝粉。4.如权利要求2所述的方法，其中该膨胀剂是过氧化氢。5.如权利要求2所述的方法，其中该膨胀剂是可膨胀的微球。6.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：将发泡剂与该返回的混凝土混合以在该返回的混凝土中产生气泡并显著降低该返回的混凝土的强度。7.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是泡沫液体浓缩物。8.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是合成泡沫液体浓缩物。9.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是开孔泡沫液体浓缩物。10.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是基于蛋白质的泡沫液体浓缩物。11.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是产生空气的外加剂。12.如权利要求6所述的方法，其中该发泡剂是表面活性剂。13.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：将消泡剂施加在该微粒或聚集体形式上以抵消该发泡剂残余物并降低由该再循环的微粒或聚集体形式的松散材料制成的混凝土的空气含量。14.如权利要求13所述的方法，其中该消泡剂是磷酸三丁酯。15.如权利要求13所述的方法，其中该消泡剂是2-乙基己醇。16.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：基于所选择的发泡剂、当与水混合时该发泡剂的浓度、以及所选择的用其添加该泡沫的泡沫发生器，确定用于添加到该返回的混凝土中的泡沫的量。17.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：将以微粒或聚集体形式的松散材料的该混凝土再循环到以新混凝土的新骨料中。18.如权利要求1所述的方法，其中将泡沫添加到该量的返回的混凝土中以增加该混凝土的孔隙率的方法步骤进一步包括：利用具有压缩空气的发泡机；利用在该发泡机中的发泡剂；将该发泡剂添加到水中；并且利用适当的水与发泡剂的比例。19.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：在以下这些应用中的一个或多个中再循环转化之后的该微粒或聚集体...

【专利技术属性】
技术研发人员：小查尔斯·H·贝尔，
申请(专利权)人：克里斯皮克里特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US