權(quán)利要求
1.利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，原料成分以重量份計(jì)為毛石塊顆粒5-9份，城建垃圾顆粒20-30份，其中，所述城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒、混凝土塊顆粒中至少一種；經(jīng)立磨機(jī)將城建垃圾顆粒立磨至比表面積為200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；再經(jīng)毛石塊顆粒與城建垃圾粉混合后，送入立磨機(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg。
2.如權(quán)利要求1所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的原料成分以重量份計(jì)為毛石塊顆粒6份，城建垃圾顆粒26份。
3.如權(quán)利要求1所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒和混凝土塊顆粒按照質(zhì)量比為0-1:1混合而成。
4.如權(quán)利要求1或3所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒和混凝土塊顆粒按照質(zhì)量比為0.3:1混合而成。
5.如權(quán)利要求1或3所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的水泥磚塊顆粒粒徑為30-40mm；所述混凝土塊顆粒粒徑為30-40mm。
6.如權(quán)利要求1或2所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的毛石塊顆粒粒徑為50-60mm。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，其特征在于，所述的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料安定性≤2.0，且7d強(qiáng)度活性指數(shù)＞68％。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將城建垃圾除鐵、篩選并分類，且按照混凝土塊、水泥磚塊分類堆放，待用；
(2)將混凝土塊、水泥磚塊分別破碎至粒徑為30-40mm的顆粒，得到混凝土塊顆粒、水泥磚塊顆粒，待用；
(3)將毛石塊破碎至粒徑為50-60mm的顆粒，得到毛石塊顆粒，待用；
(4)經(jīng)立磨機(jī)將混凝土塊顆粒和/或水泥磚塊顆粒立磨至比表面積為200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；再將城建垃圾粉與毛石塊顆?；旌希腿肓⒛C(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg，即得。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及固廢再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料及其制備方法。
背景技術(shù)
[0002]城建垃圾是指城市化建設(shè)所拆除的建筑垃圾，包括廢混凝土、廢磚塊等。傳統(tǒng)建筑垃圾處置方式是填埋，不僅導(dǎo)致占用大量耕地面積，影響植被、人居環(huán)境，而且還造成大量的資源浪費(fèi)。因此，將建筑垃圾資源化再利用受到了重點(diǎn)關(guān)注，使得建筑垃圾得到回收再利用，經(jīng)回收、篩選后，用于制備成新的骨料或者將其研磨成微粉之后，制備成摻合料，其中，尤其以制備復(fù)合摻合料得到了廣泛的研究，并形成了大量技術(shù)文獻(xiàn)。
[0003]例如：專利申請?zhí)枮?01510586487.0公開了利用建筑垃圾再生微粉制備綠色復(fù)合摻合料，由建筑垃圾再生微粉、粉煤灰、礦渣微粉混合組成，所述建筑垃圾再生微粉包括混凝土再生微粉和磚再生微粉，充分利用各膠凝材料間的復(fù)合疊加效應(yīng)，對混凝土性能產(chǎn)生積極影響，改善了工作性能，抗氯離子滲透性能等，且復(fù)合摻合料28d活性指數(shù)達(dá)到70％以上。
[0004]再例如：專利號為201310025029.0公開了建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料的制備方法，將建筑垃圾與石灰、脫硫石膏混合均勻，在室溫下研磨至比表面積＞400㎡/kg的微粉混合物料，其中，建筑垃圾摻入量為微粉混合物料總重量的90-98％，石灰摻入量為1-5％，脫硫石膏摻入量為1-5％，將研磨后的微粉混合物料與占微粉混合物料總重量1-5％的外加劑混合，得到混合料，再將混合料與礦渣1:1重量比混合后進(jìn)行混合球磨至物料的比表面積滿足大于450㎡/kg，得到建筑垃圾微粉復(fù)合摻合料，可以充分補(bǔ)充混凝土的堿性，提高建筑垃圾微粉輔助膠凝材料在混凝土中摻量，提高混凝土的抗碳化能力，且7d活性指數(shù)達(dá)到75％以上，28d活性指數(shù)達(dá)到95％以上。
[0005]再例如：專利號為202010014902.6公開了利用建筑垃圾的再生復(fù)合摻合料及其制備方法，采用混凝土、燒結(jié)磚、裝修渣、粉煤灰、電爐鋼渣、玄武巖配制而成，具體是將建筑垃圾(混凝土、燒結(jié)磚、裝修渣)、電爐鋼渣、玄武巖加入輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)粉磨至比表面積200-300㎡/kg的混合物，除去混合物中的鐵成分后，再將混合物與粉煤灰加入球磨機(jī)中粉磨至比表面積為700-1000㎡/kg而成；根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)得知：再生復(fù)合摻合料產(chǎn)品平均性能參數(shù)為：比表面積722㎡/kg，45μm篩余為10.6％，28d活性指數(shù)為80％，膠砂抗壓強(qiáng)度增長比為1.06，安定性達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]可見，建筑垃圾資源化再生利用制備復(fù)合摻合料已經(jīng)得到了廣泛的研究與應(yīng)用，但集中在將建筑垃圾研磨成微粉后與石灰、粉煤灰、礦渣粉、高爐渣粉進(jìn)行復(fù)合而制備，其導(dǎo)致因地域性問題而造成所需要復(fù)合的石灰、粉煤灰、礦渣粉、高爐渣粉輸送成本較高，造成所制備的復(fù)合摻合料的成本高，且所得復(fù)合摻合料的安定性指標(biāo)不理想，繼而影響復(fù)合摻合料再應(yīng)用制備產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0007]鑒于此，本研究團(tuán)隊(duì)基于長期以來從事建筑垃圾等固廢物回收再利用，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾固廢資源化利用的同時(shí)，為了達(dá)到降低復(fù)合摻合料制備成本，改善復(fù)合摻合料安定性指標(biāo)，提供一種建筑垃圾再利用制備摻合料的新思路。
發(fā)明內(nèi)容
[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料及其制備方法。
[0009]具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
[0010]本發(fā)明創(chuàng)造的目的之一在于提供利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，原料成分以重量份計(jì)為毛石塊顆粒5-9份，城建垃圾顆粒20-30份，其中，所述城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒、混凝土塊顆粒中至少一種；經(jīng)立磨機(jī)將城建垃圾顆粒立磨至比表面積為200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；再經(jīng)毛石塊顆粒與城建垃圾粉混合后，送入立磨機(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg。
[0011]經(jīng)在城建垃圾顆粒中添加毛石塊顆粒，結(jié)合對毛石塊顆粒與城建垃圾顆粒用量比控制，同時(shí)，對城建垃圾顆粒選定采用水泥磚塊顆粒、混凝土塊顆粒，使得經(jīng)立磨至比表面積＞380㎡/kg后，得到復(fù)合礦物摻合料，其安定性≤2.0，且7d強(qiáng)度活性指數(shù)達(dá)到68％以上，碳酸鈣含量達(dá)到74％以上，放射性IRa＜0.3、Iγ約為0.4，極大程度提高摻合料應(yīng)用安全性和摻合后的穩(wěn)定性，避免了石灰、粉煤灰、高爐渣等地域特性而導(dǎo)致運(yùn)輸成本較高，原料成本較高等缺陷，極大程度降低了混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制備成本。
[0012]為了使得制備得到的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料性能優(yōu)異，優(yōu)選，所述的原料成分以重量份計(jì)為毛石塊顆粒6份，城建垃圾顆粒26份。
[0013]優(yōu)選，所述的城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒和混凝土塊顆粒按照質(zhì)量比為0-1:1混合而成。更優(yōu)選，所述水泥磚塊顆粒用量占比為零。
[0014]優(yōu)選，所述的城建垃圾顆粒為水泥磚塊顆粒和混凝土塊顆粒按照質(zhì)量比為0.3:1混合而成。
[0015]為了便于立磨以及立磨過程降低能耗，同時(shí)，保障毛石塊顆粒對城建垃圾顆粒在立磨過程相互作用效果，優(yōu)選，所述的水泥磚塊顆粒粒徑為30-40mm；所述混凝土塊顆粒粒徑為30-40mm。所述的毛石塊顆粒粒徑為50-60mm。
[0016]本發(fā)明創(chuàng)造的目的之二在于提供利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制備方法，包括以下步驟：
[0017](1)將城建垃圾除鐵、篩選并分類，且按照混凝土塊、水泥磚塊分類堆放，待用；
[0018](2)將混凝土塊、水泥磚塊分別破碎至粒徑為30-40mm的顆粒，得到混凝土塊顆粒、水泥磚塊顆粒，待用；
[0019](3)將毛石塊破碎至粒徑為50-60mm的顆粒，得到毛石塊顆粒，待用；
[0020](4)經(jīng)立磨機(jī)將混凝土塊顆粒和/或水泥磚塊顆粒立磨至比表面積為200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；再將城建垃圾粉與毛石塊顆粒混合，送入立磨機(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg，即得。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0022]本發(fā)明創(chuàng)造利用毛石塊與含有混凝土塊的城建垃圾進(jìn)行混合球磨制備成混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料，能夠代替水泥等膠凝材料，降低混凝土制備成本，同時(shí)，避免采用石灰、粉煤灰和/或高爐渣等來改性城建垃圾制備復(fù)合礦物摻合料而造成的成本較高的缺陷。
[0023]本發(fā)明創(chuàng)造所得的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料安定性≤2.0mm，且7d強(qiáng)度活性指數(shù)達(dá)到了68％以上，極大程度保障了混凝土性能。
附圖說明
[0024]圖1為本發(fā)明創(chuàng)造工藝流程圖。
[0025]圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例1制備所得樣品送第三方檢測結(jié)果。
[0026]圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例2制備所得樣品送第三方檢測結(jié)果。
[0027]圖4為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例1制備所得的城建垃圾粉直接作為樣品送第三方檢測結(jié)果。
具體實(shí)施方式
[0028]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
[0029]本發(fā)明創(chuàng)造研究過程中所采用的毛石塊系在貴州省沿河土家族自治縣沙子街道某村所開采的，其鈣質(zhì)成分＞40％，硅質(zhì)成分＞4％。所采用的城建垃圾是在貴州省沿河土家族自治縣沙子街道城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中所拆下來的混凝土塊、水泥磚塊。
[0030]如圖1所示，在某些實(shí)施例中，利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制備方法，是將城鎮(zhèn)化建設(shè)過程所產(chǎn)生的城建垃圾進(jìn)行篩選、分類，去除其中的鐵成分后，將混凝土塊、水泥磚塊分別分類存放；再將混凝土塊、水泥磚塊分別送入到破碎機(jī)中破碎至粒徑介于30-40mm之間的顆粒，得到混凝土塊顆粒、水泥磚塊顆粒，待用；將從采石場采回來的毛石塊經(jīng)破碎機(jī)破碎至粒徑介于50-60mm之間，得到毛石塊顆粒，待用；再將混凝土塊顆粒單獨(dú)作為城建垃圾顆?；蛘邔⒒炷翂K顆粒和水泥磚塊顆?；旌献鳛槌墙ɡw粒；經(jīng)立磨機(jī)將混凝土塊顆粒和/或水泥磚塊顆粒立磨至比表面積為200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；再將城建垃圾粉與毛石塊顆?；旌希腿肓⒛C(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg，即得。該方法制備工藝簡單，所得混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料的安定性≤2.0，且7d活性指數(shù)能夠達(dá)到68％以上，碳酸鈣含量到74％以上，極大程度增強(qiáng)了摻合料使用的穩(wěn)定性、安全性。
[0031]本發(fā)明創(chuàng)造所分類選用的混凝土塊是城市房屋拆除時(shí)，其房屋板面、柱體等澆筑而成的混凝土結(jié)構(gòu)塊；所分類選用的水泥磚是用于砌筑房屋墻體而使用的水泥砂漿經(jīng)擠壓、振動(dòng)等成型的磚塊；兩者由于在成型過程中的工藝存在差異性，導(dǎo)致最終成型之后的產(chǎn)品性能以及產(chǎn)品的原料配比等有著極大的差異，尤其是隨著房屋建筑時(shí)間久遠(yuǎn)，導(dǎo)致兩者組成成分受到環(huán)境影響的程度不相同，繼而造成混凝土塊、水泥磚塊回收利用時(shí)，其將會體現(xiàn)出不同的性質(zhì)，例如：混凝土塊經(jīng)振搗成型，水泥磚塊經(jīng)擠壓或震動(dòng)成型，導(dǎo)致兩者密實(shí)度不相同，內(nèi)外部受到水分、氣候等侵蝕不同，故而回收再利用時(shí)，兩者分別使用或者混合使用時(shí)，其導(dǎo)致回收制備產(chǎn)品的性能差異化較大。本發(fā)明創(chuàng)造正是基于這種差異化較大的缺陷，立足于將城市建筑垃圾應(yīng)用于混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制備的研究，開展采用毛石塊與城市建筑垃圾復(fù)合作用，達(dá)到降低混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料安定性目的。
[0032]為了能夠更大程度的驗(yàn)證本發(fā)明創(chuàng)造所能夠帶來的技術(shù)效果，本研究團(tuán)隊(duì)具體開展了如下相關(guān)研究。
[0033]實(shí)施例1
[0034]取混凝土塊顆粒10kg，水泥磚塊顆粒10kg混合均勻，送入立磨機(jī)中立磨至比表面積介于200-300㎡/kg，得到城建垃圾粉；
[0035]取毛石塊顆粒5kg與城建垃圾粉混合均勻后，送入立磨機(jī)中立磨至比表面積＞380㎡/kg，即得。
[0036]實(shí)施例2-8
[0037]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，其他均按照實(shí)施例1制備，具體城建垃圾組成以及毛石塊顆粒用量如下表1所示。
[0038]表1
[0039]
[0040]對實(shí)施例1-8制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料進(jìn)行細(xì)度、安定性、7d強(qiáng)度活性指數(shù)、需水量比、碳酸鈣及比表面積進(jìn)行檢測，檢測參照GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB/T176-2017《水泥化學(xué)分析方法》、GB/T35164-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的石灰石粉》進(jìn)行，其結(jié)果如下表2所示。
[0041]表2
[0042]
[0043]備注：
[0044]數(shù)據(jù)來源：實(shí)施例1(如圖2)、實(shí)施例2(如圖3)所得的數(shù)據(jù)為經(jīng)委托第三方檢測所得；實(shí)施例3-8的數(shù)據(jù)為在公司試驗(yàn)室檢測所得。
[0045]將實(shí)施例1制備所得的城建垃圾粉直接作為摻合料送第三方檢測，其結(jié)果如圖4所示，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)52.7％，安定性(雷氏法)2.8mm，7d強(qiáng)度活性指數(shù)69.0％，需水量比98％，比表面積為201㎡/kg。
[0046]經(jīng)表1、表2以及圖2-4所示，本發(fā)明創(chuàng)造經(jīng)過采用選定的城建垃圾(混凝土塊和水泥磚塊、混凝土塊)，采用毛石塊加入混合立磨至比表面積＞380㎡/kg后，能夠大幅度的降低安定性，使得從2.8mm降低至2.0mm以下，降低幅度達(dá)到了28.57％，且7d強(qiáng)度活性指數(shù)穩(wěn)定在68％以上，能夠極大程度保障摻入混凝土中代替水泥作為膠凝材料后的混凝土性能，擴(kuò)大了城建垃圾應(yīng)用范圍和在摻合料制備方面應(yīng)用的成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
[0047]本發(fā)明創(chuàng)造其他未盡事宜參照現(xiàn)有技術(shù)或者本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的公知常識、常規(guī)技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)，例如：7d強(qiáng)度活性指數(shù)檢測，是取普通硅酸鹽水泥(PO.42.5)450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g，水225g制成標(biāo)準(zhǔn)樣品；再按照代替普通硅酸鹽水泥(PO.42.5)60％添加本發(fā)明創(chuàng)造相應(yīng)實(shí)施例制備得到的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料制成待測樣品，再經(jīng)對標(biāo)準(zhǔn)樣品、待測樣品7d的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測，再根據(jù)7d強(qiáng)度活性指數(shù)等于待測樣品7d的抗強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)樣品7d的抗壓強(qiáng)度比值而得。
[0048]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料及其制備方法.pdf
聲明：
“利用城建垃圾制備的混凝土超細(xì)復(fù)合礦物摻合料及其制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：沿河土家族自治縣鄉(xiāng)建商品混凝土有限責(zé)任公司 貴州省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
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