利用建筑垃圾再生骨料制备混凝土路面砖的方法

MartiE3975

利用建筑垃圾再生骨料制备混凝土路面砖的方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种利用建筑垃圾再生骨料制备混凝土路面砖的方法。

背景技术

现有技术中的混凝土路面砖是以水泥和石子为主要原材料，经加工、加压或其他成型工艺制成各种形状的混凝土路面砖，混凝土路面砖主要用于铺设城市道路、人行道、城市广场等混凝土路面及地面工程的块、板等。路面砖由于长时间暴露在复杂的外界环境中，水侵蚀、风腐化，温度变化，摩擦等原因，容易使其失去原本的色彩，美感度下降等问题，无法保证施工质量，和路面砖的使用年限。

随着我国国民经济稳步发展以及城镇化步伐的推进，建筑业高速发展，随之带来的是建筑垃圾数量持续增长。据统计，我国目前每年产生建筑垃圾约10亿吨，占城市垃圾总量的30～40％左右，这些建筑垃圾的资源化利用率不足5％。大量堆放或填埋的建筑垃圾侵占土地，污染水土资源和大气环境，造成严重的生态负荷，而与此同时，用作建筑材料的自然资源日益枯竭。故而利用建筑垃圾的资源化属性，采用合理工艺制备再生建筑材料是保护资源，可持续发展的必要途径。

目前，公开的建筑垃圾处理工艺和技术主要有三类。一是建筑垃圾简单破碎后作为回填材料，二是建筑垃圾破碎筛分后，制备混凝土骨料、免烧砖或墙体材料，三是提取建筑垃圾中某一种或两种组分制备机制砂、废弃混凝土胶凝材料、混合材等建筑材料。这些处理工艺和技术存在几个方面的不足。

一是将建筑垃圾简单破碎后作为回填材料，附加值极低，且超过一定运输距离后因运输成本过高而无利用价值。二是将建筑垃圾整体破碎筛分后，制备骨料、免烧砖或墙体材料，由于无法实现建筑垃圾中砂、粘土砖和混凝土的分离，而这些组分本身性质差异大，导致骨料吸水率大、强度低而难以使用，免烧砖吸水率大、耐久性差，墙体材料强度低、耐久性差。三是利用建筑垃圾中某一种或两种组分制备建筑材料，不能实现建筑垃圾全组分资源化利用，此外，对于利用组分从建筑垃圾中的分离未提出明确的工业技术方案。四是处理工艺不完整且较为复杂，难于工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用建筑垃圾再生骨料制备混凝土路面砖的方法，该方法制备采用建筑垃圾作为骨料，调整水泥和外加剂成分及质量，保证了混凝土路面砖的质量，制备的混凝土路面砖具有强度高，耐磨性好，质量稳定，使用寿命长，成本低。

本发明是这样实现的：

一种利用建筑垃圾再生骨料制备混凝土路面砖的方法，其特征在于，所述混凝土路面包括以下重量份数的原料：建筑垃圾再生骨料60-80份、超细52.5硅酸盐水泥25-35份、胶凝剂10-15份、高效减水剂0.5-2份、增强剂0.5-2份、分散剂0.1-0.5份、缓凝剂0.1-1份；

混凝土路面砖的制备方法包括如下步骤：

S1、首先将建筑垃圾再生骨料、超细52.5硅酸盐水泥、胶凝剂、高效减水剂与适量水加入搅拌机中搅拌3-5分钟，然后加入增强剂、分散剂和缓凝剂继续搅拌5-10分钟，用适量的水调整拌和物稠度，将搅拌好的混合

物料装入混凝土路面砖模具中振动热压固化成型，15- 20小时后脱模，得到混凝土路面砖坯体，振动频率为4000-4500次/min、振动时间为60-90s、成型压力为30-40kN；

S2、成型后的混凝土路面砖坯体进行蒸汽养护，蒸汽恒温养护时温度为45-60℃，蒸汽养护条件为：升温2小时，再恒温养护5小时，最后降温养护2小时；

S3、蒸汽养护完后进行自然养护，自然养护期间使用人工或机械喷洒方式以每天2-3次的频率进行喷水，自然养护14-28天后得到混凝土路面砖。

进一步优选，所述建筑垃圾再生骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料粒径为4- 8mm，细骨料粒径为2.5-4mm，粗骨料和细骨料的重量比为

2-3:1-2。

进一步优选，所述超细52.5硅酸盐水泥位将52.5硅酸盐水泥进行二次研磨至比表面积大于10000cm2/g。采用超细52.5硅酸盐水泥具有良好渗透性和可灌性，具有更高的强度和耐久性。

进一步优选，所述胶凝剂为轻质氧化镁、氯化镁和硫酸镁的混合物，轻质氧化镁、氯化镁和硫酸镁的质量比为60-70:5-15:10-20。

进一步优选，所述减水剂包括以下重量份的原料：丙烯酸30-40份、过硫酸铵10-15 份、有机硅乳液5-10份、三乙醇胺2-6份、糖蜜1-4份、十二烷基磺酸钠0.5-2份。减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。加入减水剂还能改善混凝土的工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量，节约水泥。

进一步优选，所述的增强剂包括硅灰粉和可再分散乳胶粉，硅灰粉和可再分散乳胶粉的质量比为1:1-2。增强剂能够提高混凝土路面砖的强度、表观质量和加工性能。

进一步优选，所述分散剂包括以下原料：环氧乙烷、木质素磺酸钙、硫酸钠、氢氧化钠和聚硅酮；环氧乙烷、木质素磺酸钙、硫酸钠、氢氧化钠和聚硅酮的质量比为3-4:1-2:1: 0.5:0.5。分散剂促使物料颗粒均匀分散于介质中，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，改善混凝土路面砖的加工性能。

进一步优选，所述缓凝剂为硼酸或柠檬酸。在混凝土中掺人缓凝剂的目的是为了延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节新拌混凝土的凝结时间。

本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明采用建筑垃圾作为骨料，调整水泥和外加剂成分及质量，保证了混凝土路面砖的质量，制备的混凝土路面砖具有强度高，耐磨性好，质量稳定，使用寿命长，成本低等特点，并且采用建筑垃圾作为骨料来制备混凝土路面砖，综合利用建筑垃圾变废为宝，实现建筑垃圾的资源化，改善生态环境，达到保护环境，节约资源，发明低碳经济的目的。

2、本发明采用氯氧镁胶凝剂取代部分硅酸盐水泥来制备混凝土路面砖，明显改善混凝土路面砖的吸湿性，提高了混凝土路面砖的尺寸稳定，降低了制造成本，减少水泥对环境的污染和破坏，是一种绿色的凝剂材料。

3、本发明采用超细52.5硅酸盐水泥具有良好渗透性和可灌性，可渗透入通常认为水泥颗粒无法渗透的细砂粉砂混合层、粉砂层和粉土层，能够提高混凝土路面砖的强度和耐久性。

4、本发明加入增强剂和缓凝剂，在改善混凝土塑性的同时，能够增强混凝土路面砖的强度。具体实施方式

下面结合实施例对本发明作以下说明。

实施例1

制备混凝土路面砖的原料：建筑垃圾再生骨料60份、超细52.5硅酸盐水泥25份、胶凝剂10份、高效减水剂0.5份、增强剂0.5份、分散剂0.1份、缓凝剂0.1份；

混凝土路面砖的制备方法包括如下步骤：

S1、首先将建筑垃圾再生骨料、超细52.5硅酸盐水泥、胶凝剂、高效减水剂与适量水加入搅拌机中搅拌3-5分钟，然后加入增强剂、分散剂和缓凝剂继续搅拌5-10分钟，用适量的水调整拌和物稠度，将搅拌好的混合物料装入混凝土路面砖模具中振动热压固化成型，15- 20小时后脱模，得到混凝土路面砖坯体，振动频率为4000-4500次/min、振动时间为60-90s、成型压力为30-40kN；

S2、成型后的混凝土路面砖坯体进行蒸汽养护，蒸汽恒温养护时温度为45-60℃，蒸汽养护条件为：升温2小时，再恒温养护5小时，最后降温养护2小时；

S3、蒸汽养护完后进行自然养护，自然养护期间使用人工或机械喷洒方式以每天2-3次的频率进行喷水，自然养护14-28天后得到混凝土路面砖。

实施例2

制备混凝土路面砖的原料：建筑垃圾再生骨料65份、超细52.5硅酸盐水泥28份、胶凝剂11份、高效减水剂0.8份、增强剂0.8份、分散剂0.2份、缓凝剂0.1-1份；制备方法与实施例1 相同。

实施例3

制备混凝土路面砖的原料：建筑垃圾再生骨料70份、超细52.5硅酸盐水泥30份、胶凝剂12份、高效减水剂1.5份、增强剂1.5份、分散剂0.3份、缓凝剂0.1-1份；制备方法与实施例1 相同。

实施例4

制备混凝土路面砖的原料：建筑垃圾再生骨料75份、超细52.5硅酸盐水泥32份、胶凝剂14份、高效减水剂1.8份、增强剂1.8份、分散剂0.4份、缓凝剂0.1-1份；制备方法与实施例1 相同。

实施例5

制备混凝土路面砖的原料：建筑垃圾再生骨料80份、超细52.5硅酸盐水泥35份、胶凝剂15份、高效减水剂2份、增强剂2份、分散剂0.5份、缓凝剂1份；制备方法与实施例1 相同。

本发明实施例的主要技术指标（按照GB28635-2012）：

说明本发明的混凝土路面砖的抗压强度、抗折强度、防滑性、吸水率等性能技术指标均符合国家标准和行业标准。