[發明專利]高強再生膠凝材料制品的制備方法

有效

• 申請號: 201711475612.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108178533B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張運華;劉芷怡;閔捷;袁頌東;張志鵬
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B28/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明公開了一種高強再生膠凝材料制品的制備方法，技術方案包括：將廢棄混凝土破碎、分離與粉磨得到廢棄水泥石粉末；將所述廢棄水泥石粉末加熱至400?1000℃后冷卻至室溫，得到再生膠凝材料；將再生膠凝材料加入砂石和水攪拌均勻，然后壓制成型，最后碳化得到高強再生膠凝材料制品。本發明工藝簡單、生產成本低、生產周期短、性能穩定。

技術方案

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種高強再生膠凝材料 制品的制備方法。

背景技術

水泥混凝土是最大宗的建筑與結構工程材料，伴隨著正在進行的 大規模基礎設施建設，近年來廢棄混凝土產生量急劇增——這些廢棄 混凝土如果不加以利用將占用大量寶貴的土地資源，并且嚴重污染環 境，已經成為不容忽視的社會、經濟和環保問題。因而，如何充分、 高效、經濟的利用建筑垃圾，特別是廢棄混凝土已經成為許多國家共 同研究的一個課題。

目前國內外對廢棄混凝土的再生資源化利用技術方法主要集中 在兩個方面：一是將廢棄混凝土破碎后用作路基或低強度建筑制品如 砌塊等的填充材料；二是再生集料混凝土技術。但是對廢棄混凝土中 水泥石研究較少，并沒有解決廢棄混凝土中經濟成本最高、環境負荷 最重的組分水泥石的高附加值再生資源化。

《硅酸鹽學報》公開了一種“利用廢棄混凝土制備再生膠凝材料”， 指出不同煅燒溫度下制備得到的再生膠凝材料礦物組成及其結構不 同，使其水化活性存在差異。其中在650℃煅燒得到的再生膠凝材料 以不完全結晶的β-C₂S礦物相為主要成分，具有優良的水化膠凝能力。 將煅燒后的膠凝材料加水成型后進行標準養護。該方案強調了煅燒溫 度可以提高膠凝材料的水化活性，但不同的溫度下水化活性差異性 大，且強度偏低。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種工藝簡單、生 產成本低、生產周期短、在較寬的煅燒溫度范圍下仍能獲得性能穩定 的高強再生膠凝材料制品。

本發明技術方案包括以下步驟：

1）將廢棄混凝土破碎、分離與粉磨得到廢棄水泥石粉末；

2）將所述廢棄水泥石粉末加熱至400-1000℃后冷卻至室溫，得到再生膠凝材料；

3）將再生膠凝材料加入砂石和水攪拌均勻，然后壓制成型，最后碳化得到高強再生膠凝材料制品。

所述步驟1）中，破碎、分離與粉磨得到廢棄水泥石粉末過80μm方孔篩篩余不大于10%。

所述步驟2）中，加熱時，在最高溫度下保溫1-3h，然后急冷或隨爐自然冷卻至室溫。

所述步驟3）中，再生膠凝材料、水和砂石三者的質量比為1:0.15-0.30：1-3；將再生膠凝材料加水熟化0.5-2h，熟化同時或熟化后加入砂石和余量水攪拌均勻，再壓制成型；碳化條件為：CO₂濃度不小于99%，CO₂壓力不小于0.2MPa，碳化時間不小于2h。

針對背景技術中存在的問題，發明人對在400-1000℃之間不同加 熱溫度下的再生膠凝材料進行了深入分析發現：經高溫處理后得到的 再生膠凝材料中f-CaO、Ca(OH)₂、β-C₂S與γ-C₂S均具有很高的碳化活 性，將上述材料加水和砂石壓制成型后進行加速碳化，制備的建材制 品具有極為優異的力學性能。而采用碳化工藝還能大幅縮短工藝周 期，具有工藝簡單、生產成本低、性能穩定的優點。