一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法技术

技术编号:8210247 阅读:210 留言:0更新日期:2013-01-17 02:24
本发明专利技术涉及一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法,属于固废综合利用领域。其特点在于:将烘干的海水湿排灰磨细至比表面积为500~700m2/kg,加入比表面积为350~410m2/kg的矿渣粉,与熟料、脱硫石膏一同混磨至比表面积450~550m2/kg,得到胶凝材料。将废弃混凝土进行破碎、自磨和筛分获得再生粗骨料和再生细骨料。按每立方米混凝土掺加量:胶凝材料300~350kg/m3,再生粗骨料800~1300kg/m3,再生细骨料500~800kg/m3,高效减水剂1~3.5kg/m3的配合比,水胶比为0.35~0.5配制低碱度的混凝土人工鱼礁。本发明专利技术不但实现了以废弃混凝土为主要原料制备超低水泥人工鱼礁混凝土,显著降低了鱼礁的制备成本;而且由于所制备的鱼礁混凝土溶液pH值与海水相近,从根本上改善了鱼礁周边水生物的生态环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废弃混凝土和海水湿排粉煤灰的处理
,特别是提供了。
技术介绍
近年来,渔业资源衰退已成为世界性问题,世界各国普遍认识到渔业资源衰退的威胁,纷纷加大了对渔业资源的保护力度。日本最先提出了海洋牧场的设想,近20多年来已有很多沿海国家都投放了人工鱼礁以建造海洋牧场。采用具有良好海洋生态相容性的人工鱼礁材料以及科学的礁体与礁群设计,对于保护海洋生态环境、净化海水和海洋生物资源的增殖具有重要作用。日本每年投入600亿日元用于鱼礁建设,建礁体积每年约600万空立方米。目前全日本的建礁材料主要有混凝土及钢铁两种。其中混凝土礁占80%,钢铁礁占20%,其沿海遍布的7000多处由人工鱼礁形成的渔场,不仅恢复了曾经被污染的海域生态环境,还促进了沿岸渔业的可持续发展。美国建设人工鱼礁与游钓渔业紧密结合,其沿海各地设置的人工鱼礁共有1200处,每年人工鱼礁建设面积每年以5°/Γ Ο%的速度增长,全美因游钓渔业所带来的社会效益达500亿美元。我国大陆海岸线总长3. 2万多千米,岛屿海岸线长I. 4万多千米,较大海湾有150个,多港阔水深的天然港口,为了稳定渔业生产发展,我国具有巨大的人工鱼礁建设需求。目前,我国沿海某些电厂的粉煤灰,还在采用海水湿排粉煤灰的方法进行粉煤灰排放。由于海水湿排粉煤灰中氯离子含量高,因此将其用于普通的水泥和混凝土受到了严格的限制。因此大量堆积的海水湿排粉煤灰一直没有得到有效利用,储存在海边灰池里污染着邻近海域。同时,随着工业化、城市化进程的加速,城市新建、扩建拆迁或维修施工中产生的建筑垃圾,成为城市垃圾的主要组成部分,每年建筑垃圾中预计废弃混凝土约18 34亿吨。并且随着建筑业和公路交通的迅猛发展,预计今后混凝土碎块的产生量将增多,并呈逐年上升趋势。绝大部分是未经任何处理便被运往填埋场。许多城市都出现了垃圾包围城市的现象。虽然对废弃混凝土进行破碎和分选生产再生混凝土骨料已研究多年,但由于采用再生骨料所制备的混凝土,其强度性能和耐久性能均达不到由天然岩石破碎而形成的新鲜骨料所配制的混凝土的性能,再加上再生骨料生产成本在多数情况下不低于普通天然岩石骨料的生产成本,因此再生混凝土骨料在地表建筑结构中的应用一直未能取得突破。由于人工鱼礁的原料消耗量极大,不适合从跟海岸线较远的地方取得,而沿海大城市又在每年产生大量的废弃混凝土,同时由于大部分人工鱼礁不需要太高的强度,也不需要像地标建筑结构那样高的抗冻融性和抗碳化性。因此选择城市垃圾中的废弃混凝土制备再生混凝土骨料和用来制备人工鱼礁,是大量消耗废弃混凝土和补充人工鱼礁巨量原料需求和避免再生骨料不足之处的因地制宜的方法。利用废弃混凝土作再生骨料除了能避免其对混凝土的不利因素的影响外,还有额外的益处 (I)其原始骨料一般为石灰质或花岗质、部分为片麻岩、混合片麻岩、玄武岩、辉绿岩;接近中性或弱碱性。(2)其中的水泥胶凝材料经过长期服役和再加工过程,大部分被碳化,碱性降低。在目前的人工鱼礁建设中,混凝土及钢铁两种材料被视为较有前景的建礁材料。其中混凝土材料可以制备出形状多样、规格各异、结构复杂的人工鱼礁体。但是普通水泥混凝土人工鱼礁在投海早期阶段也存在不适宜一些海洋生物生长的因素。因为普通水泥混凝土的碱性强,pH值通常大于13,而海水的pH值约为8.3。由于混凝土中Ca(OH)2在海水中的不断溶解,导致礁体表面及附近海水PH值大大升高,这种强碱性条件对普通海洋生物的育成具有危害作用。它破坏对水产资源有益的藻类及微生物的栖息环境,造成鱼类等幼仔缺乏饵料而难以生存。所以用普通混凝土不能直接用来建造鱼类增殖礁、在早期不能很好地发挥作用。专利技术者倪文, 伏程红, 王中杰, 吴辉, 范敦城, 李瑾 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法,其特征步骤如下:①采用梯级粉磨,先将海水湿排灰烘干至含水率≤1%,再磨细至比表面积为500~700m2/kg,加入比表面积为350~410m2/kg的矿渣粉,与熟料、烘干至含水率≤1%的脱硫石膏一同混磨至比表面积450~550m2/kg,得到胶凝材料;其中矿渣粉、海水湿排粉煤灰、水泥熟料、脱硫石膏按干基质量比40~80%:10~50%:5~10%:5~20%;②将废弃混凝土进行破碎、自磨和筛分获得不同比例的粒径5~31.5mm范围内的粗骨料、粒径在0.16~5mm范围内的细骨料;其中获得的再生粗骨料表观密度为2500~2600?kg/m3,堆积密度为1200~1400?kg/m3,吸水率为5.5~7%;再生细骨料的吸水率为9~12%;③将步骤①获得的比表面积为450~550m2/kg胶凝材料和步骤②获得的粒径5~31.5mm范围内的再生粗骨料、粒径在0.16~5mm范围内的再生细骨料,按每立方米混凝土掺加量:胶凝材料300~350?kg/m3,再生粗骨料800~1300?kg/m3,再生细骨料500~800?kg/m3,高效减水剂1~3.5?kg/m3的配合比,水胶比为0.35~0.5配制混凝土;将上述材料混合,拌匀后在模具内浇注、振动成型,静养8~24h,养护条件为5~40℃室温养护,并覆盖薄膜密封,或在相对湿度为90%以上和20℃的标准养护箱中养护后脱模,再进行室温湿养护或标准养护至龄期7~28天后可出厂投海。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:倪文伏程红王中杰吴辉范敦城李瑾
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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