[發(fā)明專利]一種再生礦物摻合料及其應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210251007.1
• 申請(qǐng)日: 2012-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN102745929A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉數(shù)華;李麗華;謝國帥;徐志惠;孔亞寧;高志揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B18/04
• 分類號(hào): C04B18/04;C04B28/04
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種再生礦物摻合料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)和生活水平的發(fā)展，產(chǎn)生的廢棄玻璃越來越多，不僅占用大量處理用地，而且污染環(huán)境，增加環(huán)境負(fù)荷。聯(lián)合國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全球固體廢渣中7%為廢棄玻璃。歐美發(fā)達(dá)國家廢棄玻璃量占城市垃圾總量的4%～8%，美國2005年產(chǎn)出廢棄玻璃約1280萬噸，但只有275萬噸得到回收利用。我國每年產(chǎn)出廢棄玻璃約為700萬噸，香港每天產(chǎn)生約300噸廢棄玻璃，約98%是以垃圾填埋處理。而填埋處理費(fèi)用較高，在紐約每處理1噸廢棄玻璃，材料回收部收取的費(fèi)用高達(dá)45美元。而且，由于污染、成本及顏色混雜等原因，并不是所有回收玻璃都能用于生產(chǎn)新玻璃。大量廢棄玻璃不能得到再利用，是社會(huì)資源的巨大浪費(fèi)。

回收材料在土木工程中的應(yīng)用前景極好：用量大、品質(zhì)要求低、工程分布廣。而且已有很多成功應(yīng)用典范，如粉煤灰、礦渣等，這些廢棄材料一度曾是處理難題，而今卻因其能改善混凝土的性能，成為有價(jià)值的商品。

在所有玻璃中，鈉鈣玻璃應(yīng)用最廣，約占80%。鈉鈣玻璃中含有約73wt.%SiO₂、13wt.%Na₂O和10wt.%CaO。玻璃是無定形的，并含有大量的硅和鈣，理論上只要粉磨到一定細(xì)度，將具備火山灰活性，甚至膠凝性，在混凝土中可用作礦物摻合料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用廢棄玻璃得到的高活性再生礦物摻合料及其應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一，一種再生礦物摻合料，采用如下方法制備得到：

（1）除去廢棄玻璃中的雜物；廢棄玻璃可從建筑垃圾和生活垃圾中收集；

（2）利用破碎設(shè)備破碎除去雜物后的廢棄玻璃，得到粒徑不大于5mm的廢棄玻璃顆粒；

（3）利用粉磨設(shè)備粉磨廢棄玻璃顆粒，得到勃氏比表面積大于600m²/kg的磨細(xì)玻璃粉，即，再生礦物摻合料。

上述除去廢棄玻璃中的雜物是采用分揀和水洗的方法。

二、上述再生礦物摻合料可用作混凝土中的膠凝材料。

混凝土中摻加的再生礦物摻合料和水泥的質(zhì)量比為1：（1～9），再生礦物摻合料和水泥的質(zhì)量比的優(yōu)選范圍為1：（1～2.3）。

由于玻璃含有大量的無定形二氧化硅，具有很高的堿活性，因此用于混凝土中的玻璃會(huì)帶來堿-硅反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而給混凝土結(jié)構(gòu)帶來破壞。但是本發(fā)明再生礦物摻合料為顆粒很細(xì)的磨細(xì)玻璃粉，將其用于混凝土中時(shí)能均勻分布在水泥基材料中，磨細(xì)玻璃粉可發(fā)生火山灰反應(yīng)，因而混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)因堿–硅反應(yīng)而破壞。

本發(fā)明利用廢棄玻璃加工生產(chǎn)磨細(xì)玻璃粉，所得磨細(xì)玻璃粉可作為一種新型再生礦物摻合料應(yīng)用于混凝土中，本發(fā)明可產(chǎn)生如下有益效果：

1、提供了一種廢棄玻璃的回收再利用途徑，避免了廢棄玻璃的浪費(fèi)，減少了廢棄玻璃的堆放占地，而且還可以節(jié)省高昂的廢棄玻璃處置費(fèi)；

2、本發(fā)明再生礦物摻合料可取代部分水泥用于混凝土中，降低了混凝土的生產(chǎn)成本，減少了天然材料的消耗，還可以達(dá)到節(jié)能減排的目的，符合我國建筑材料的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；而且，將本發(fā)明再生礦物摻合料用于混凝土中不僅對(duì)混凝土性能沒有影響，還可以改善混凝土的工作性和強(qiáng)度；

3、本發(fā)明再生礦物摻合料的獲取方法簡便易行，成本低廉，適合大規(guī)模量產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明再生礦物摻合料可廣泛用于生產(chǎn)混凝土，可按照如下組分將其用于生產(chǎn)混凝土：

砂、石骨料????????100重量份，

水泥??????????????15～30重量份，

再生礦物摻合料????3～15重量份，

硅灰??????????????0～3重量份，

減水劑????????????0.20～0.45重量份，

水????????????????7.5～12重量份。

采用上述配合比可以制備出C40-C80強(qiáng)度等級(jí)混凝土。再生礦物摻合料最多可替代30-50%的水泥，利用了本發(fā)明再生礦物摻合料的混凝土不僅能保證混凝土的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，而且具有更好的工作性，同時(shí)還提高混凝土的抗?jié)B性。

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明保護(hù)的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1

按以下步驟制備再生礦物摻合料：