[发明专利]一种低水泥用量再生绿色混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及混凝土材料，更具体的涉及一种掺加了大量的建筑垃圾和工业废弃物的混凝土材料。

背景技术

混凝土是现代土木建筑工程中不可缺少的重要工程材料。具有较高的抗压强度及耐久性能，而且可以通过不同材料按一定比例配合从而得到不同物理、力学性能，并且有可塑性。但是传统的混凝土都是使用天然粗、细骨料（天然砂石）材料，并且水泥用量较高，这样不仅费用高，同时也不能贯彻执行国家有关节约资源、保护环境的技术经济政策。

发明内容

本发明涉及一种低水泥用量再生绿色混凝土，是将建筑垃圾主要是废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例相互配合后得到的再生砂、再生石代替天然砂、石，以再生微粉、矿渣、石灰石粉代替大部分水泥配制的混凝土。再生绿色混凝土完全满足世界环境组织提出的“绿色”三大含义：（1）节约资源、能源；（2）不破坏环境，更应有利于环境；（3）可持续发展，即可满足当代人的需求，又不危害后代人满足其需要的能力。因此，它是一种可持续发展的绿色混凝土。

本发明所用的再生砂、石和再生微粉经过以下工艺获得：

第一步，使用大型颚式破碎机对大块建筑垃圾主要是废弃混凝土进行初级破碎，将大块垃圾破碎成较小的原材料碎块，并将混凝土中残余的钢筋剥离；

第二步，通过磁选、风选和人工分拣等工艺对经过以及破碎的建筑垃圾碎块进行洁净化处理，剔除其中的玻璃、塑料、木块、纺织物及金属质杂物，再通过筛分工艺筛除其中的泥土，然后进行初步预均化混合，得到基本洁净的建筑垃圾原材料；

第三步，使用专用的破碎设备对初级破碎后的洁净建筑垃圾原材料进行破碎加工，并通过筛分装置分离出符合混凝土使用要求的不同粒径的再生砂、石；

第四步，将符合粒径要求的再生骨料经必要的烘干处理后，使用专用联合粉磨制砂设备对物料进行细碎和粉磨，通过选粉机选粉分离出较细的粉末得到微细的建筑垃圾再生粉料，较粗的颗粒则作为再生细砂。

本发明是通过3级配再生微粉、4级配的再生砂石配制的一种低水泥用量再生绿色混凝土。

一种再生绿色混凝土，它由胶凝材料、骨料、水、外加剂制成，其特征在于，以混凝土总重量为基准，胶凝材料10%～15%，骨料70%～80%，外加剂占胶凝材料的1%～2%，其余为水。其特征在于，以混凝土胶凝材料的总重量为基准,所述的胶凝材料中包括10%～20%的水泥、40%～60%的再生微粉、10%～20%的矿渣粉、10%～20%的石灰石粉;骨料由再生砂和再生石组成，砂率为47%;其中再生微粉由比表面积350m²/kg、550m²/kg、750m²/kg的再生微粉按比例1:5:4混合搅拌而成。

所述的再生石是粒径为5mm～10mm、10mm～16mm的废混凝土碎块以重量比6:4混合而成。所述的再生砂是由粒径0mm～3mm的细砂和粒径3mm～5mm的粗砂以重量比7:3～6:4混合而成，细度模数为2.6。

所述的再生石、再生砂是由废弃混凝土经过破碎后再经筛分而获得的。再生微粉是由废弃混凝土破碎后<5mm粒径的粉料经过粉磨而获得。

所述的水泥是P.O42.5普通硅酸盐水泥，所述的矿渣粉为S95级矿渣粉。

所述混凝土为抗压强度为C10～C30的再生绿色混凝土。

所述外加剂为减水剂，所用的减水剂为聚羧酸减水剂。

上述再生绿色混凝土的制备方法，包括下述步骤：

按照配合比称取水泥、再生砂、再生石、矿渣粉、再生微粉、石灰石粉、外加剂和水；

在搅拌机中投入再生砂、再生石和2∕5的水搅拌10秒；

投入水泥、再生微粉、矿渣粉、石灰石粉、外加剂和剩余的3∕5的水继续搅拌直至均匀出机。

自再生砂和再生石投入搅拌机至混凝土出机的搅拌时间为100～120秒。

本发明有益效果：

1、通过对再生微粉、再生砂石的多级配的方式，达到大掺量再生微粉，水泥用量降低10-30%。克服普通再生混凝土中再生微粉掺量小、水泥量高的弊端。

2、本发明的再生混凝土的和易性比普通再生混凝土更为优良，需水量较为理想，密实度高，强度达到设计要求，混凝土的工作性能技术指标均可满足预拌混凝土生产、运输泵送。

3、在混凝土中同时大量掺加再生砂、再生石和再生微粉三种再生材料，节约成本，可以实现对建筑垃圾的有效利用，从而使有限的资源得以循环再利用，解决传统建筑结构混凝土消耗资源、成本高的弊病，又解决了环境问题。