[發明專利]一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料及制備方法

在審

• 申請號: 202111097615.7
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113651549A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 趙計輝;李忠;丁曉平;王葆霞;丁繼鵬
• 申請（專利權）人: 中山大學;珠海市振業混凝土有限公司
• 主分類號: C04B20/12
• 分類號: C04B20/12;C04B20/10;C04B18/16;C04B28/04
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 高冰

本發明公開了一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料，所述再生混凝土骨料由基體、改性包裹層與表面強化層組成，所述基體為回收骨料，所述改性包裹層為強化漿液，所述表面強化層為碳化物；其中，質量份數為：所述回收骨料占80％?95％，所述強化漿液占4％?15％，所述碳化物占1％?5％。本發明還提供了所述再生混凝土骨料的制備方法。本發明方法原料易得，最大程度地利用了廢棄混凝土骨料及其微粉，利廢環保、成本低、工藝流程簡單，便于應用工程實際，制備的改性再生混凝土骨料物理力學性能優異，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料及制備方法。

背景技術

隨著我國城鎮化建設進程的加快，全國每年建筑垃圾產生量可達20億噸，且年均增速達10％，我國建筑垃圾的數量已占到城市垃圾總量的30-40％。建筑垃圾堆放地的選址在很大程度上具有隨意性且難以降解，建筑垃圾在清運和堆放過程中產生的粉塵等問題又造成了環境污染。目前我國建筑垃圾資源綜合利用率不足10％，主要集中在再生混凝土骨料方面，而建筑垃圾微粉是廢棄混凝土再生利用時產生不可忽視的問題，約占廢棄混凝土總量的5％-20％，其主要礦物成分為二氧化硅、氫氧化鈣、鈣礬石以及硅鋁酸鈣等這些組分均具有潛在的激活特性，同時在水泥工業生產中產生了大量的二氧化碳廢氣。

再生混凝土骨料附著一層舊砂漿，在回收利用等過程中又不可避免的產生了結構損傷，使得再生混凝土骨料存在微裂縫，所以再生混凝土骨料的強度、表觀密度和堆積密度均低于天然骨料，而吸水率和吸水速率比天然骨料大得多。這些因素導致了再生骨料在混凝土中應用效果不甚理想，限制了其建材資源化的利用率。

如何能有效改善再生混凝土骨料的性能，突破建筑垃圾微粉的資源循環利用，又能實現經濟環境效益，是當前行業建筑資源化利用進程中急需應對的一個行業問題。

發明內容

鑒于現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料及制備方法，通過用建筑垃圾微粉制備強化漿液對基體骨料進行改性包裹，進一步利用碳化在基體改性包裹層上形成碳化物表面強化層，最終形成一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料。實現了既能有效改善再生混凝土骨料的性能，又可以提高建筑垃圾微粉的利用率，同時也為消耗二氧化碳提供了新的途徑。

為了實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料，所述再生混凝土骨料由基體、改性包裹層與表面強化層組成，所述基體為回收骨料，所述改性包裹層為強化漿液，所述表面強化層為碳化物；其中，質量份數為：所述回收骨料占80％-95％，所述強化漿液占4％-15％，所述碳化物占1％-5％。

需要說明的是，所述回收骨料為含有粘結砂漿的廢棄混凝土骨料，所述強化漿液由建筑垃圾再生微粉、水泥、減水劑與水組成；所述碳化物由強化漿液碳化產物方解石、球霰石、文石一種或多種組成。

本發明還提供一種利用建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

S1將回收骨料在臥式攪拌機中攪拌，去除回收骨料表面松散的砂漿顆粒以及部分灰塵雜質，取出后篩除灰塵及雜質，得到備用的再生混凝土骨料；

S2將建筑垃圾微粉、水泥、減水劑與水按一定比例攪拌均勻，制備出水膠比為0.35、漿骨比為0.5的強化漿液；

S3將步驟S1中預處理的再生混凝土骨料放入步驟S2制備的強化漿液在臥式攪拌機中均勻攪拌，取出瀝干漿液并自然風干骨料表面，在再生混凝土骨料的表面制成強化漿液包裹層；

S4將步驟S3中得到的強化漿液包裹的再生混凝土骨料放入碳化箱進行養護，達到養護齡期后取出自然風干，在再生混凝土骨料強化漿液包裹層的基礎上形成致密的碳化物強化層，從而獲得建筑垃圾微粉強化的再生混凝土骨料。