道路廢棄混凝土骨料制備的再生多孔混凝土的制備工藝本申請是申請日為2014年4月24日提交的申請?zhí)枮?014101654953,發(fā)明名稱為一種道路廢棄混凝土骨料制備的多孔混凝土及制備工藝的中國發(fā)明專利申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種多孔混凝土及制備工藝,具體是一種道路廢棄混凝土骨料制備的再生多孔混凝土的制備工藝,屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市化建設(shè)不斷深入,城市的道路也在不斷的擴(kuò)展和重修,從而產(chǎn)生了大量廢棄混凝土。傳統(tǒng)的處理方法為填埋或是堆放,不僅耗用了大量的耕地及垃圾清運(yùn)等建設(shè)費(fèi),而且給環(huán)境治理造成了很大的壓力。為了減輕上述的壓力,多采用將廢棄混凝土直接用作為多孔混凝土的骨料使用。多孔混凝土是一種具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土,由特定級配的集料、水泥、水、外加劑等經(jīng)特殊工藝制成。多孔混凝土必須有良好的透氣、透水性能,使其廣泛應(yīng)用于城市的道路兩側(cè)、河道護(hù)坡、樓頂以及停車場等部位,能偶起到提高濕熱交換能力,同時(shí)降低混凝土材料表面溫度等作用。然而,將廢棄混凝土作為多孔混凝土的骨料時(shí),往往存在骨料強(qiáng)度低、吸水率大的問題,直接利用會(huì)導(dǎo)致多孔混凝土強(qiáng)度偏低、收縮大等問題,從而達(dá)不到多孔混凝土的要求,影響了其正常的使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種道路廢棄混凝土骨料制備的再生多孔混凝土的制備工藝,能將廢棄混凝土回收利用作為骨料制備多孔混凝土,同時(shí)提高制備后的多孔混凝土的性能和強(qiáng)度,保證其正常的使用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種道路廢棄混凝土骨料制備的多孔混凝土,具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1000~1200份、鋼渣500~600份、水泥250~300份、聚丙烯膜裂纖維2~6份、砂子100-200份、水150~200份和外加劑2~6份;其中,所述的再生骨料、鋼渣以及水泥的組分及質(zhì)量比例為4:2:1;所述的聚丙烯纖維和外加劑的組分及質(zhì)量比例為1:1;外加劑由高效減水劑10~15份、膨潤土10~15份、天然橡膠乳膠10~15份、細(xì)鐵粉10~15份、有機(jī)絮凝劑10~15份組成。進(jìn)一步,具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1000份、鋼渣500份、水泥250份、聚丙烯膜裂纖維4份、砂子150份、水150份和外加劑4份。進(jìn)一步,具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1080份、鋼渣540份、水泥270份、聚丙烯膜裂纖維5份、砂子180份、水180份和外加劑5份。進(jìn)一步,具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1200份、鋼渣600份、水泥300份、聚丙烯膜裂纖維6份、砂子200份、水200份和外加劑6份。進(jìn)一步,在外加劑中,所述的高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑的組分及質(zhì)量配比相同。進(jìn)一步,在外加劑中,所述的高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑均為12份。進(jìn)一步,在外加劑中,所述的高效減水劑為脂肪族高效減水劑。針對上述提出的一種道路廢棄混凝土骨料制備的多孔混凝土,具體的制備工藝如下:(1)原料制備:1)再生骨料的制備:選用道路改造后的廢棄混凝土,在陽光下暴曬1-2小時(shí)后,使用人工或機(jī)械錘擊或切割;粉碎為45-60cm粒徑的顆粒后,再次暴曬1-2小時(shí)后,進(jìn)行二次的錘擊或切割;粉碎為30-40cm粒徑的顆粒后,采用級配為10~20振動(dòng)篩進(jìn)行篩選,并在逐漸遞減的篩分時(shí)間段內(nèi)將其篩分2-3次;篩分結(jié)束后,在再生骨料的表面涂抹15%-20%的水玻璃溶液,且涂抹均勻,待水玻璃溶液完全進(jìn)入到再生骨料內(nèi)部后,將再生骨料轉(zhuǎn)移至干燥室中進(jìn)行干燥和養(yǎng)護(hù)處理,在放置10-15天后取出。2)鋼渣的制備:將以轉(zhuǎn)爐渣或平爐渣為主要成分的鋼渣,使用人工或機(jī)械進(jìn)行預(yù)粉碎后,再進(jìn)行烘烤,待其完全干燥后停止,隨后將熱悶后粉化的鋼渣中大塊的渣鋼已經(jīng)與鋼渣分離,首先進(jìn)行大塊渣鋼磁選,然后鋼渣經(jīng)過多級破碎篩分磁選后,提取渣鋼;3)外加劑的制備:將高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑按需要的組分及質(zhì)量進(jìn)行配比,同時(shí)將入水進(jìn)行混合,待混合液的表面無氣泡后停止;(2)原料的初步混合:在常溫狀態(tài)下,將處理后的再生骨料、鋼渣、水泥按照4:2:1的比例放入至攪拌容器中混合,并加入聚丙烯膜裂纖維、砂子以及2/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,得到初步的混合料;(3)出料:在常溫狀態(tài)下,在步驟(2)中形成的初步的混合料中加入剩下的1/3混合好的外加劑,同時(shí)加入相同質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌80-100s之后形成最終的混合料并出料;(4)存放與再處理:將步驟(3)中形成的最終的混合料放置在陰涼干燥的地方10-15天后取出,在其表面涂抹5%-10%的硅粉漿液,待其完全進(jìn)入到混合料后,將其鋪平并放置在太陽底下暴曬1-2小時(shí)后,形成多孔混凝土。進(jìn)一步,在步驟(2)原料的初步混合中,在常溫狀態(tài)下,將處理后一半的再生骨料、鋼渣、水泥按照4:2:1的比例放入至攪拌容器中混合,并加入一半聚丙烯膜裂纖維、砂子以及1/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌;待混合料表面穩(wěn)定,無漂浮物后,再次加入剩下一半的再生骨料、鋼渣、水泥按照4:2:1的比例放入至攪拌容器中混合,并加入一半聚丙烯膜裂纖維、砂子以及1/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,并得到初步的混合料;其中,第二次攪拌時(shí)所加入水的溫度為40-50℃。進(jìn)一步,在步驟(4)存放與再處理的過程中,將步驟(3)中形成的最終的混合料放置在陰涼干燥的地方10-15天后取出,在其表面涂抹8%的硅粉漿液,硅粉漿液的溫度為30-40待其完全進(jìn)入到混合料后,將其鋪平并放置在太陽底下暴曬1-2小時(shí)后,形成多孔混凝土。對比現(xiàn)有的技術(shù),本發(fā)明的配方中,再生骨料、鋼渣以及水泥的組分及質(zhì)量比例為4:2:1;所述的聚丙烯纖維和外加劑的組分及質(zhì)量比例為1:1;上述質(zhì)量的配比確保了在混合時(shí)能夠各個(gè)組分能夠充分混合,以便于在制備過程中控制,不會(huì)產(chǎn)生太多多余的雜物。同時(shí),在配方中,加入聚丙烯纖維,提高制備出的多孔混凝土的抗拉強(qiáng)度;同時(shí),在配方中加入了外加劑,包括高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑,改善了混凝土的酸堿值,提高了制備出的多孔混凝土的透氣、透水等性能,以及快速的凝結(jié)性能。在原材料的制備過程中,再生骨料粉碎為30-40cm粒徑的顆粒后,同時(shí)采用級配為10~20振動(dòng)篩進(jìn)行篩選,并在逐漸遞減的篩分時(shí)間段內(nèi)將其篩分2-3次,確保再生骨料每個(gè)顆粒的大小,便于混合,在此基礎(chǔ)上,在再生骨料的表面涂抹上水玻璃溶液,提高其表面和內(nèi)部的強(qiáng)度;其次,在原料的配比中增加了鋼渣,有效增加后期多孔混凝土的抗壓強(qiáng)度。在原料的制備工藝過程中,分為兩次混合和加入外加劑,確保其能夠更好的融合到混凝土中,確保其性能的穩(wěn)定性。且在兩次攪拌混合,晾干后在取出,并在其表面再次涂抹8%的硅粉漿液,進(jìn)一步確保其表面的抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定性。經(jīng)多次試驗(yàn)證明,結(jié)合本發(fā)明的配方和制備方法,本發(fā)明的多孔混凝土符合并提高了國家標(biāo)準(zhǔn)中多孔混凝土的性能和強(qiáng)度;同時(shí),由于外加劑的使用,改變了混凝土的酸堿值,從而為植物在其孔隙內(nèi)部生長所需的環(huán)境,可應(yīng)用于綠化道路護(hù)坡與路邊坡等地,具有廣泛的環(huán)保價(jià)值。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的基本配比為:一種道路廢棄混凝土骨料制備的多孔混凝土,具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1000~1200份、鋼渣500~600份、水泥250~300份、聚丙烯膜裂纖維2~6份、砂子100-200份、水150~200份和外加劑2~6份;其中,所述的再生骨料、鋼渣以及水泥的組分及質(zhì)量比例為4:2:1;所述的聚丙烯纖維和外加劑的組分及質(zhì)量比例為1:1;外加劑由高效減水劑10~15份、膨潤土10~15份、天然橡膠乳膠10~15份、細(xì)鐵粉10~15份、有機(jī)絮凝劑10~15份組成。下面結(jié)合實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步闡述:實(shí)施例1實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2013年10月20日實(shí)施地點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室室溫:常溫20-25℃實(shí)驗(yàn)器材:級配為10~20的振動(dòng)篩,粉碎機(jī),攪拌器實(shí)驗(yàn)周期:30天原料的具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1000kg、鋼渣500kg、水泥250kg、聚丙烯膜裂纖維4kg、砂子150kg、水150kg和外加劑4kg,其中,在外加劑中,高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑均為0.8kg。實(shí)驗(yàn)過程:(1)原料制備:1)再生骨料的制備:選用道路改造后的廢棄混凝土,在陽光下暴曬1-2小時(shí)后,使用粉碎機(jī)粉碎,粉碎為45-60cm粒徑的顆粒后,再次暴曬1-2小時(shí)后,進(jìn)行二次的粉碎;粉碎為30-40cm粒徑的顆粒后,采用級配為10~20振動(dòng)篩進(jìn)行篩選,并在逐漸遞減的篩分時(shí)間段內(nèi)將其篩分2-3次;篩分結(jié)束后,在再生骨料的表面涂抹15%-20%的水玻璃溶液,且涂抹均勻,待水玻璃溶液完全進(jìn)入到再生骨料內(nèi)部后,將再生骨料轉(zhuǎn)移至干燥室中進(jìn)行干燥和養(yǎng)護(hù)處理,在放置10-15天后取出。2)外加劑的制備:將高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑按需要的組分及質(zhì)量進(jìn)行配比,同時(shí)將入水進(jìn)行混合,待混合液的表面無氣泡后停止;(2)原料的初步混合:在常溫狀態(tài)下,將處理后的再生骨料、鋼渣、水泥放入至攪拌容器中混合,并加入聚丙烯膜裂纖維、砂子以及2/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,得到初步的混合料;(3)出料:在常溫狀態(tài)下,在步驟(2)中形成的初步的混合料中加入剩下的1/3混合好的外加劑,同時(shí)加入相同質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌80-100s之后形成最終的混合料并出料;(4)存放與再處理:將步驟(3)中形成的最終的混合料放置在陰涼干燥的地方10-15天后取出,在其表面涂抹5%-10%的硅粉漿液,待其完全進(jìn)入到混合料后,將其鋪平并放置在太陽底下暴曬1-2小時(shí)后,形成多孔混凝土。實(shí)施例性能結(jié)果多孔混凝土抗壓強(qiáng)度/Mpa抗折強(qiáng)度/Mpa透水系數(shù)(mm/s)pH值A(chǔ)212.61.3B222.91.6C243.42.3D168.2E138.3F178.4注:編號A-C多孔混凝土主要滿足的是透水性能、強(qiáng)度指標(biāo),對pH值無要求。編號D-F多孔混凝土主要滿足的是植生性能,一般要求具有一定的抗壓強(qiáng)度,同時(shí)pH值要滿足植物生長的需要。實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2014年1月20日實(shí)施地點(diǎn):車間室溫:常溫20-25℃實(shí)驗(yàn)器材:級配為5~15的振動(dòng)篩,粉碎機(jī),攪拌器實(shí)驗(yàn)周期:35天原料的具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1080kg、鋼渣540kg、水泥270kg、聚丙烯膜裂纖維5kg、砂子180kg、水180kg和外加劑5kg其中,在外加劑中,高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑均為0.83kg。實(shí)驗(yàn)過程:(1)原料制備:1)再生骨料的制備:選用道路改造后的廢棄混凝土,在陽光下暴曬1-2小時(shí)后,使用粉碎機(jī)粉碎,粉碎為45-60cm粒徑的顆粒后,再次暴曬1-2小時(shí)后,進(jìn)行二次的粉碎;粉碎為30-40cm粒徑的顆粒后,采用級配為10~20振動(dòng)篩進(jìn)行篩選,并在逐漸遞減的篩分時(shí)間段內(nèi)將其篩分2-3次;篩分結(jié)束后,在再生骨料的表面涂抹15%-20%的水玻璃溶液,且涂抹均勻,待水玻璃溶液完全進(jìn)入到再生骨料內(nèi)部后,將再生骨料轉(zhuǎn)移至干燥室中進(jìn)行干燥和養(yǎng)護(hù)處理,在放置10-15天后取出。2)外加劑的制備:將高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑按需要的組分及質(zhì)量進(jìn)行配比,同時(shí)將入水進(jìn)行混合,待混合液的表面無氣泡后停止;(2)原料的初步混合:在常溫狀態(tài)下,將處理后的再生骨料、鋼渣、水泥放入至攪拌容器中混合,并加入聚丙烯膜裂纖維、砂子以及2/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,得到初步的混合料;(3)出料:在常溫狀態(tài)下,在步驟(2)中形成的初步的混合料中加入剩下的1/3混合好的外加劑,同時(shí)加入相同質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌80-100s之后形成最終的混合料并出料;(4)存放與再處理:將步驟(3)中形成的最終的混合料放置在陰涼干燥的地方10-15天后取出,在其表面涂抹5%-10%的硅粉漿液,待其完全進(jìn)入到混合料后,將其鋪平并放置在太陽底下暴曬1-2小時(shí)后,形成多孔混凝土。實(shí)施例性能結(jié)果多孔混凝土抗壓強(qiáng)度/Mpa抗折強(qiáng)度/Mpa透水系數(shù)(mm/s)pH值A(chǔ)252.61.3B242.91.6C243.42.3D188.2E188.3F188.1注:編號A-C多孔混凝土主要滿足的是透水性能、強(qiáng)度指標(biāo),對pH值無要求。編號D-F多孔混凝土主要滿足的是植生性能,一般要求具有一定的抗壓強(qiáng)度,同時(shí)pH值要滿足植物生長的需要。實(shí)施例3實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2014年2月20日實(shí)施地點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室室溫:常溫20-25℃實(shí)驗(yàn)器材:級配為5~15的振動(dòng)篩,粉碎機(jī),攪拌器實(shí)驗(yàn)周期:40天原料的具體的組分及質(zhì)量配比為:再生骨料1200kg、鋼渣600kg、水泥300kg、聚丙烯膜裂纖維6kg、砂子200kg、水200kg和外加劑6kg其中,在外加劑中,高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑均為1kg。實(shí)驗(yàn)過程:(1)原料制備:1)再生骨料的制備:選用道路改造后的廢棄混凝土,在陽光下暴曬1-2小時(shí)后,使用粉碎機(jī)粉碎,粉碎為45-60cm粒徑的顆粒后,再次暴曬1-2小時(shí)后,進(jìn)行二次的粉碎;粉碎為30-40cm粒徑的顆粒后,采用級配為10~20振動(dòng)篩進(jìn)行篩選,并在逐漸遞減的篩分時(shí)間段內(nèi)將其篩分2-3次;篩分結(jié)束后,在再生骨料的表面涂抹15%-20%的水玻璃溶液,且涂抹均勻,待水玻璃溶液完全進(jìn)入到再生骨料內(nèi)部后,將再生骨料轉(zhuǎn)移至干燥室中進(jìn)行干燥和養(yǎng)護(hù)處理,在放置10-15天后取出。2)外加劑的制備:將高效減水劑、膨潤土、天然橡膠乳膠、細(xì)鐵粉、有機(jī)絮凝劑按需要的組分及質(zhì)量進(jìn)行配比,同時(shí)將入水進(jìn)行混合,待混合液的表面無氣泡后停止;(2)原料的初步混合:在常溫狀態(tài)下,將處理后的再生骨料、鋼渣、水泥放入至攪拌容器中混合,并加入聚丙烯膜裂纖維、砂子以及2/3混合好的外加劑,隨后加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌40-60s之后,再加入與上述原料質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,得到初步的混合料;(3)出料:在常溫狀態(tài)下,在步驟(2)中形成的初步的混合料中加入剩下的1/3混合好的外加劑,同時(shí)加入相同質(zhì)量配比的水進(jìn)行攪拌,攪拌80-100s之后形成最終的混合料并出料;(4)存放與再處理:將步驟(3)中形成的最終的混合料放置在陰涼干燥的地方10-15天后取出,在其表面涂抹5%-10%的硅粉漿液,待其完全進(jìn)入到混合料后,將其鋪平并放置在太陽底下暴曬1-2小時(shí)后,形成多孔混凝土。實(shí)施例性能結(jié)果多孔混凝土抗壓強(qiáng)度/Mpa抗折強(qiáng)度/Mpa透水系數(shù)(mm/s)pH值A(chǔ)262.61.3B242.91.6C253.42.3D158.1E188.3F188.4注:編號A-C多孔混凝土主要滿足的是透水性能、強(qiáng)度指標(biāo),對pH值無要求。編號D-F多孔混凝土主要滿足的是植生性能,一般要求具有一定的抗壓強(qiáng)度,同時(shí)pH值要滿足植物生長的需要。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所示,本發(fā)明符合國家制定的對多孔混凝土的性能標(biāo)準(zhǔn),且酸堿性符合植物的生長,同時(shí),發(fā)明的配方中,再生骨料、鋼渣以及水泥的組分及質(zhì)量比例為4:2:1;所述的聚丙烯纖維和外加劑的組分及質(zhì)量比例為1:1;上述質(zhì)量的配比確保了在混合時(shí)能夠各個(gè)組分能夠充分混合,且性能穩(wěn)定。綜上所述,本發(fā)明既符合國家要求,也符合植物生長的要求,可以廣泛的應(yīng)用在道路的兩旁,保護(hù)的同時(shí),用于綠化環(huán)境,具有重大的意義。