一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料，所述再生混凝土骨料由基体、改性包裹层与表面强化层组成，所述基体为回收骨料，所述改性包裹层为强化浆液，所述表面强化层为碳化物；其中，质量份数为：所述回收骨料占80％

【技术实现步骤摘要】
一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料及制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料及制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国城镇化建设进程的加快，全国每年建筑垃圾产生量可达20亿吨，且年均增速达10％，我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30
‑
40％。建筑垃圾堆放地的选址在很大程度上具有随意性且难以降解，建筑垃圾在清运和堆放过程中产生的粉尘等问题又造成了环境污染。目前我国建筑垃圾资源综合利用率不足10％，主要集中在再生混凝土骨料方面，而建筑垃圾微粉是废弃混凝土再生利用时产生不可忽视的问题，约占废弃混凝土总量的5％
‑
20％，其主要矿物成分为二氧化硅、氢氧化钙、钙矾石以及硅铝酸钙等这些组分均具有潜在的激活特性，同时在水泥工业生产中产生了大量的二氧化碳废气。
[0003]再生混凝土骨料附着一层旧砂浆，在回收利用等过程中又不可避免的产生了结构损伤，使得再生混凝土骨料存在微裂缝，所以再生混凝土骨料的强度、表观密度和堆积密度均低于天然骨料，而吸水率和吸水速率比天然骨料大得多。这些因素导致了再生骨料在混凝土中应用效果不甚理想，限制了其建材资源化的利用率。
[0004]如何能有效改善再生混凝土骨料的性能，突破建筑垃圾微粉的资源循环利用，又能实现经济环境效益，是当前行业建筑资源化利用进程中急需应对的一个行业问题。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料及制备方法，通过用建筑垃圾微粉制备强化浆液对基体骨料进行改性包裹，进一步利用碳化在基体改性包裹层上形成碳化物表面强化层，最终形成一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料。实现了既能有效改善再生混凝土骨料的性能，又可以提高建筑垃圾微粉的利用率，同时也为消耗二氧化碳提供了新的途径。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料，所述再生混凝土骨料由基体、改性包裹层与表面强化层组成，所述基体为回收骨料，所述改性包裹层为强化浆液，所述表面强化层为碳化物；其中，质量份数为：所述回收骨料占80％
‑
95％，所述强化浆液占4％
‑
15％，所述碳化物占1％
‑
5％。
[0008]需要说明的是，所述回收骨料为含有粘结砂浆的废弃混凝土骨料，所述强化浆液由建筑垃圾再生微粉、水泥、减水剂与水组成；所述碳化物由强化浆液碳化产物方解石、球霰石、文石一种或多种组成。
[0009]本专利技术还提供一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]S1将回收骨料在卧式搅拌机中搅拌，去除回收骨料表面松散的砂浆颗粒以及部分
灰尘杂质，取出后筛除灰尘及杂质，得到备用的再生混凝土骨料；
[0011]S2将建筑垃圾微粉、水泥、减水剂与水按一定比例搅拌均匀，制备出水胶比为0.35、浆骨比为0.5的强化浆液；
[0012]S3将步骤S1中预处理的再生混凝土骨料放入步骤S2制备的强化浆液在卧式搅拌机中均匀搅拌，取出沥干浆液并自然风干骨料表面，在再生混凝土骨料的表面制成强化浆液包裹层；
[0013]S4将步骤S3中得到的强化浆液包裹的再生混凝土骨料放入碳化箱进行养护，达到养护龄期后取出自然风干，在再生混凝土骨料强化浆液包裹层的基础上形成致密的碳化物强化层，从而获得建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料。
[0014]需要说明的是，步骤S1中所述搅回收骨料的粒径为4.75
‑
9.5mm，级别为Ⅲ类。
[0015]需要说明的是，步骤S2中所述建筑垃圾微粉的粒径小于0.16mm，且平均粒径为15
‑
25μm，用量为胶凝材料质量的10％
‑
30％。
[0016]需要说明的是，步骤S2中所述水泥为42.5Mpa等级的硅酸盐水泥，用量为胶凝材料70
‑
90％。
[0017]需要说明的是，步骤S2中所述减水剂为液体固含量40％的聚羧酸高效减水剂，减水率不低于25％，掺量为胶凝材料总质量的0.2
‑
0.5％。
[0018]需要说明的是，步骤S4中所述碳化箱的控制条件是湿度为60
‑
90％、温度为20℃
±
2℃、二氧化碳浓度为20
‑
40％、压力为0.1
‑
0.5Mpa；养护龄期为7
‑
28天。
[0019]本专利技术有益效果在于：
[0020]1、本专利技术既有效改善再生混凝土骨料的性能，又大量利用了建筑垃圾微粉，还消耗大量二氧化碳，是一种高效的绿色、低碳技术，属于碳达峰、碳中和的新技术路径。
[0021]2、本专利技术涉及利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料，其建筑垃圾微粉用量达10％
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30％，其原材料主要来源于建筑垃圾回收、再生混凝土骨料生产等过程的副产物，一方面，可有效促进我国再生混凝土骨料及其它几种建筑垃圾工业副产物的资源化利用(尤其高附加值利用)；另一方面，这些建筑垃圾微粉和再生混凝土骨料来源广泛(几乎我国每个省均有大量的城市建筑垃圾)，多数可以就地取材、加工方便；第三方面，由于本专利技术主要利用建筑垃圾微粉，故其成本极低，且生产可以广泛分布，因而其有利于促进城市建筑垃圾处理难题同时又可大范围推广使用。
[0022]3、本专利技术的强化浆液包裹层，一方面以水化硅酸钙凝胶为主的强化相填充再生混凝土骨料的微裂缝和孔隙，并粘结强化了再生混凝土骨料与其表面的薄弱界面过渡区，形成骨料强度相当的致密结构及表面密实层；另一方面经过强化浆液包裹层的改性，再生混凝土骨料的吸水率与压碎值均得到显著降低，有效解决了再生混凝土骨料孔隙率高、表面疏松、力学性能差的不足。
[0023]4、本专利技术的碳化物强化层在强化浆液包裹层的基础上，形成以方解石、球霰石、文石与水化硅酸钙交织的致密强化层，更进一步提升了再生混凝土骨料的力学性能、显著降低表面孔隙率、吸水率和压碎值。
[0024]5、本专利技术的强化再生混凝土骨料，由再生骨料基体
‑
强化浆液包裹层
‑
碳化物强化层的多级协同结构组成，再生骨料基体起骨架作用，包裹层起到结构强化作用，碳化层起到表面强化作用，形成一种由内而外且不同矿物相交织的多级致密结构，这是本专利技术的一个
重要创新，为再生骨料的应用改性提供了新的思路和技术路径。
具体实施方式
[0025]以下将对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。
[0026]需要指出的是，本专利技术在实施例与对比例中采用的再生混凝土骨料为单粒级的再生混凝土骨料，粒径为4.75～9.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料，所述再生混凝土骨料由基体、改性包裹层与表面强化层组成，其特征在于，所述基体为回收骨料，所述改性包裹层为强化浆液，所述表面强化层为碳化物；其中，质量份数为：所述回收骨料占80％
‑
95％，所述强化浆液占4％
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15％，所述碳化物占1％
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5％。2.根据权利要求1所述的利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料，其特征在于，所述回收骨料为含有粘结砂浆的废弃混凝土骨料，所述强化浆液由建筑垃圾再生微粉、水泥、减水剂与水组成；所述碳化物由强化浆液碳化产物方解石、球霰石、文石一种或多种组成。3.一种制备如权利要求1所述的利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1将回收骨料在卧式搅拌机中搅拌，去除回收骨料表面松散的砂浆颗粒以及部分灰尘杂质，取出后筛除灰尘及杂质，得到备用的再生混凝土骨料；S2将建筑垃圾微粉、水泥、减水剂与水按一定比例搅拌均匀，制备出水胶比为0.35、浆骨比为0.5的强化浆液；S3将步骤S1中预处理的再生混凝土骨料放入步骤S2制备的强化浆液在卧式搅拌机中均匀搅拌，取出沥干浆液并自然风干骨料表面，在再生混凝土骨料的表面制成强化浆液包裹层；S4将步骤S3中得到的强化浆液包裹的再生混凝土骨料放入碳化箱进行养护，达到养护龄期后取出自然风干，在再生混凝土骨料强化浆液包裹层的基础上形成致密的碳化物强化层，从而获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵计辉，李忠，丁晓平，王葆霞，丁继鹏，
申请(专利权)人：珠海市振业混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：