一种废弃混凝土基再生胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种废弃混凝土基再生胶凝材料及其制备方法，包括煅烧废弃硬化水泥浆体、煅烧煤矸石、二水石膏、减水剂、缓凝剂、水。将废弃混凝土中硬化水泥浆体破碎成细小颗粒，然后粉磨成粉体；将煤矸石粉磨成粉体；二者混合均匀，然后在700～800℃下煅烧2～3h，取出后急冷至室温，然后与二水石膏混合均匀，将减水剂和缓凝剂配成水溶液与混合料搅拌均匀后即得。本发明专利技术将从废弃混凝土中分离得的硬化浆体和煤矸石复合，通过热处理后重新具有胶凝性能的材料，该再生胶凝材料强度高，耐久性好，可以降低废弃物处理成本，变废为宝，还可以保护环境，节约自然资源。节约自然资源。节约自然资源。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃混凝土基再生胶凝材料及其制备方法


[0001]本专利技术属建筑材料领域，具体涉及一种利用废弃混凝土中硬化水泥浆体和煤矸石制备的再生胶凝材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前对废弃混凝土的资源化利用主要集中在两个方面：一是将废弃混凝土破碎后用作路基或低强度制品如砌块、铺路砖等填充材料，近90％的废混凝土都是通过此种方式进行处理的。二是利用分离出的再生骨料，部分或全部代替天然骨料制备来再生骨料混凝土，研究表明：分离出的再生骨料由于其表面会附着一些旧水泥砂浆，使其具有较高的吸水率和略差的物理性能，从而导致制备出再生混凝土抗压强度低、弹性模量大和耐久性差等缺陷，限制了再生混凝土的应用范围。并且筛分出来的以硬化水泥砂浆为主的细粉料不能得到有效的利用。
[0003]近年来国内外集中在废弃混凝土中水泥砂浆热再生方面，通过破碎装置将废弃混凝土中的硬化水泥浆体分离出来，以一定的温度煅烧来激发废弃水泥浆体的水化活性，制备再生胶凝材料。但由于C
‑
S
‑
H凝胶、Ca(OH)2和CaCO3受热分解会生成较多的f
‑
CaO，遇水接触时会迅速形成Ca(OH)2，不仅需要消耗大量的拌合水。同时f
‑
CaO与水反应是一个急剧放热的过程，产生的热量会使其它组分的水化反应加速进行，会使其工作性能差，再生胶凝材料的强度等级也较低，不能得到有效利用。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用废弃混凝土中硬化水泥浆体和煤矸石制备再生胶凝材料。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种废弃混凝土基再生胶凝材料，包括如下按重量份数计的组份：
[0007][0008][0009]具体地，所述煅烧废弃硬化水泥浆体为将废弃混凝土中硬化浆体破碎后，粉磨后于700～800℃下煅烧所得。
[0010]具体地，所述煅烧煤矸石为将煤矸石粉磨后于700～800℃下煅烧所得。
[0011]进一步地，本专利技术还提供上述废弃混凝土基再生胶凝材料的制备方法，包括如下
步骤：
[0012](1)将废弃混凝土中硬化水泥浆体破碎成细小颗粒，然后粉磨成粉体；
[0013](2)将煤矸石粉磨成粉体；
[0014](3)将步骤(1)得到的废弃混凝土硬化浆体粉体与步骤(2)得到的煤矸石粉体混合均匀，然后在700～800℃下煅烧2～3h，取出后急冷至室温；
[0015](4)将步骤(3)煅烧产物与二水石膏混合均匀；
[0016](5)将减水剂和缓凝剂混合在水中配成水溶液，搅拌均匀；
[0017](6)将步骤(5)得到的水溶液与步骤(4)混合料搅拌均匀后即得。
[0018]优选地，步骤(1)中，先将废弃混凝土中硬化水泥浆体破碎成≤5mm粒径的颗粒，然后用球磨机磨细至粒度≤100目的粉体。
[0019]优选地，步骤(2)中，所述煤矸石用球磨机磨细至粒度≤100目的粉体。
[0020]优选地，步骤(3)中，在煅烧前，先用混料机进行混合均化。
[0021]优选地，步骤(4)中，在煅烧产物中加入适量二水石膏来调节再生胶凝材料的凝结速度，混合均匀后，在温度为20
±
1℃，湿度为99％条件下消解2～3天，水泥浆体中含量较多的CaO，吸水后会变成自由水含量很少的粉化氢氧化物，可以有效的降低后期胶凝体系的水灰比以及早期的高放热量。
[0022]本专利技术将从废弃混凝土中分离得的硬化浆体通过热处理后，C
‑
S
‑
H凝胶会分解生成具有再次水化活性的C2S，而C
‑
S
‑
H凝胶、Ca(OH)2和CaCO3受热分解会生成较多的f
‑
CaO，遇水接触时会迅速形成大量的Ca(OH)2，可以为具有火山灰活性的煅烧煤矸石提供良好的激发条件。硬化浆体与煤矸石复合体系可以降低废弃物处理成本，变废为宝，保护环境，并且再生胶凝材料的强度高，耐久性好。
[0023]有益效果：
[0024]本专利技术与现有技术相比较，具有如下优势：(1)与现有的再生胶凝材料相比，本专利技术的再生胶凝材料产品的原料中除了外加剂之外，其余组分都是采用工业废弃物，使用量高达97％以上，并且不添加水泥等熟料，可以实现废弃混凝土和煤矸石这类固体废弃物的资源化利用，节约自然资源的消耗，保护环境。(2)经过消解过程后，大量的CaO吸水变成自由水含量很少的粉化氢氧化物，既可以解决由于热处理后硬化浆体f
‑
CaO含量高所导致的早期放热大和高需水量，并且遇水生成的大量的Ca(OH)2还可以为具有火山灰活性的煤矸石提供良好的激发条件(xCa(OH)2+SiO2+mH2O
→
xCaO
·
SiO2·
mH2O，yCa(OH)2+Al2O3+mH2O
→
yCaO
·
Al2O3·
mH2O)，改善了再生胶凝材料水化性能，提升耐久性，具有一定的技术可行性。(3)本专利技术方法操作简单，成本低廉，效果显著，能耗低，具有显著的工业实用价值。
附图说明
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0026]图1为本专利技术再生胶凝材料的制备流程图。
具体实施方式
[0027]根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。
[0028]以下实施例中，减水剂均为泰州朗普公司高效减水剂，缓凝剂均为酒石酸。
[0029]以下实例中，废弃硬化水泥浆体中使用的水泥为52.5水泥。
[0030]实施例1：
[0031]本实例的再生胶凝材料组成包括：
[0032][0033]本实例的再生胶凝材料的制备方法为：将废弃硬化水泥浆体颗粒和煤矸石在50℃烘24小时，然后分别粉磨成粒度≤100目的废弃硬化水泥浆体粉和煤矸石粉，用混料机进行混合均化；将混合后的废弃硬化水泥浆体粉和煤矸石粉放入马弗炉中升温到750℃并保温2小时，随后用风力急冷至室温。将煅烧产物与二水石膏混合，用混料机使其混合均化，然后在温度为20
±
1℃，湿度为99％的养护箱中消解2天。将高效减水剂和缓凝剂混合在水中配成水溶液，搅拌均匀，然后倒入搅拌机与上述混合料搅拌均匀，成型为2cm
×
2cm
×
2cm的立方试块，标准养护3d、7d和28d后，测量各龄期再生硬化水泥浆体胶凝材料净浆的抗压强度，结果见表1。
[0034]实施例2：
[0035]本实例的再生胶凝材料组成包括：
[0036][0037]本实例的再生胶凝材料的制备方法为：将废弃硬化水泥浆体颗粒和煤矸石在50℃烘24小时，然后粉磨成粒度≤100目的废弃硬化水泥浆体粉和煤矸石粉，用混料机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃混凝土基再生胶凝材料，其特征在于，包括如下按重量份数计的组份：2.根据权利要求1所述的废弃混凝土基再生胶凝材料，其特征在于，所述煅烧废弃硬化水泥浆体为将废弃混凝土中硬化浆体破碎后，粉磨后于700～800℃下煅烧所得。3.根据权利要求1所述的废弃混凝土基再生胶凝材料，其特征在于，所述煅烧煤矸石为将煤矸石粉磨后于700～800℃下煅烧所得。4.权利要求1所述的废弃混凝土基再生胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将废弃混凝土中硬化水泥浆体破碎成细小颗粒，然后粉磨成粉体；(2)将煤矸石粉磨成粉体；(3)将步骤(1)得到的废弃混凝土硬化浆体粉体与步骤(2)得到的煤矸石粉体混合均匀，然后在700～800℃下煅烧2～3h，取出后急冷至室温；(4)将步骤(3)煅烧产物与二水石膏混合均匀；(5)将减水剂和缓凝剂混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟峰，纪小敏，马素花，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：