一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領域，具體涉及一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土是建筑工程中最重要的材料。隨著建設規(guī)模的日益擴大，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 成為建筑結(jié)構(gòu)主體，使得商品混凝土的生產(chǎn)得到快速發(fā)展。混凝土攪拌站每天都需要沖洗 攪拌機、運輸車，因而會產(chǎn)生大量的廢渣廢水。廢渣通常情況下都是直接排放到固定場地自 然風干，會對地下水資源以及環(huán)境造成極大的污染。對混凝土攪拌站廢渣廢水進行處理應 用，可以保護現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境，節(jié)約生產(chǎn)用水和建筑原材料，降低生產(chǎn)成本。
[0003] 混凝土攪拌站廢渣主要由水泥水化產(chǎn)物C-S-H凝膠、鈣礬石、堿性物質(zhì)、細骨料、 化學外加劑、未參與反應的礦物摻合料等成分組成。廢渣具有一定的潛在活性，經(jīng)過長時間 偏堿環(huán)境水浸泡后，其中的未水化水泥顆粒和礦物摻合料會發(fā)生進一步水化反應。將混凝 土攪拌站廢渣部分替代水泥用于生產(chǎn)免燒磚，不僅可以節(jié)約水泥用量，降低生產(chǎn)成本，也可 以達到變廢為寶，降低環(huán)境污染的效果。此外，廢渣的潛在活性可以一定程度上彌補水泥用 量減少引起的強度損失，保證了產(chǎn)品的性能不受影響?？梢姡捎没炷翑嚢枵緩U渣部分替 代水泥用于生產(chǎn)免燒磚具有優(yōu)良的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚及其制備方法，本 發(fā)明產(chǎn)品充分利用混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，提高混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣的附 加價值，且其制備方法簡單，生產(chǎn)成本低廉，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
[0005] 本發(fā)明提出的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，由普通硅酸鹽水泥、混凝 土攪拌站廢渣、粉煤灰、化學激發(fā)劑、減水劑、纖維素醚、河砂和碎石制備而成，各組分的重 量比為： 普通娃酸鹽水泥 100 混凝土攪拌站廢渣 10-35 粉煤灰 10-30 化學激發(fā)劑 4-12 減水劑 〇. 1-1 纖維素醚 0. 06-0. 14 河砂 230-270 碎石 440-520 ; 所述混凝土攪拌站廢渣的制備過程如下：混凝土運輸車、混凝土攪拌主機和廢棄混凝 土沖洗過程中產(chǎn)生的混合漿料，經(jīng)砂石分離后得到水泥漿，水泥漿經(jīng)沉淀、過濾、烘干、粉磨 后即得所需混凝土攪拌站廢渣。廢渣的結(jié)構(gòu)較為疏松，顆粒較細，其22. 67um以下的顆粒的 體積分數(shù)占50%，97%顆粒的尺寸在73. 70um以下。各組份較佳的重量比為： 普通娃酸鹽水泥 100 混凝土攪拌站廢渣 15-25 粉煤灰 15-25 化學激發(fā)劑 6-10 減水劑 0. 2-0. 7 纖維素醚 0. 08-0. 12 河砂 240-260 碎石 460-500。
[0006] 在上述配合比中，當所述組分為溶液時，其重量比為折固后的重量比。
[0007] 本發(fā)明中，所述普通硅酸鹽水泥為42. 5級普通硅酸鹽水泥。
[0008] 本發(fā)明中，所述粉煤灰為高鈣粉煤灰，其比表面積為410m2/kg，A1203質(zhì)量分數(shù)為 17. 00%，Si02質(zhì)量分數(shù)為40. 20%，CaO質(zhì)量分數(shù)為13. 60%，F(xiàn)e203質(zhì)量分數(shù)為6. 02%，Na20質(zhì) 量分數(shù)為1. 45%，MgO質(zhì)量分數(shù)為1. 51%，K20質(zhì)量分數(shù)為1. 70%，其他物質(zhì)含量為18. 52%。
[0009] 本發(fā)明中，所述化學激發(fā)劑由硅酸鈉、氫氧化鈉、脫硫石膏和硫酸鋁按照 1:0. 75:0. 75:0. 5的質(zhì)量比配制而成。
[0010] 本發(fā)明中，所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸系減水劑中的一種。
[0011] 本發(fā)明中，所述纖維素醚為羥甲基丙基纖維素謎，其粘度為10,OOOmPa·s。
[0012] 本發(fā)明中，所述河砂為中砂，細度模數(shù)為2. 4-2. 8,堆積密度為（1450-1650)kg/m3。
[0013] 本發(fā)明中，所述碎石為細碎石，其粒徑范圍為（0-10)mm。
[0014] 本發(fā)明提出的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚的制備方法，具體步驟如 下：按照上述質(zhì)量比例稱取普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣、粉煤灰、化學激發(fā)劑、減水 劑、纖維素醚、河砂和碎石，加入適量的攪拌水，通過機械攪拌，充分混合至均質(zhì)狀態(tài)，放入 模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d，即得所需免燒磚。加水量 為普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和粉煤灰總質(zhì)量的20%-30%。
[0015] 本發(fā)明產(chǎn)品為一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特點如下： 1.本發(fā)明中，所述混凝土攪拌站廢渣主要由水泥水化產(chǎn)物C-S-H凝膠、鈣礬石、堿性 物質(zhì)、細骨料、化學外加劑、未參與反應的礦物摻合料等成分組成，廢渣經(jīng)過長時間偏堿環(huán) 境水浸泡后，其中的未水化水泥顆粒和礦物摻合料會發(fā)生進一步水化反應，對體系強度產(chǎn) 生一定的彌補作用。廢渣的結(jié)構(gòu)較為疏松，顆粒尺寸與粉煤灰相近，其22. 67um以下的顆粒 的體積分數(shù)占50%，97%顆粒的尺寸在73. 70um以下。
[0016] 2.本發(fā)明中，所述粉煤灰為高鈣粉煤灰，在化學激發(fā)劑作用下，其具有早期強度 高，凝結(jié)時間快的特點，可以顯著提高膠凝體系的早期強度；此外，其水化產(chǎn)物主要是以共 價鍵為主的三維網(wǎng)絡凝膠體，與骨料界面結(jié)合緊密，可有效改善傳統(tǒng)硅酸鹽水泥膠凝體系 的界面結(jié)合能力。
[0017] 3.本發(fā)明產(chǎn)品充分利用混凝土攪拌站生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，采用廢渣等量替 代水泥的措施，在產(chǎn)品質(zhì)量保證的前提下，不僅節(jié)約水泥用量，降低生產(chǎn)成本，而且也達到 了變廢為寶，降低環(huán)境污染的效果，呈現(xiàn)了良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
【具體實施方式】
[0018] 下面通過實施例進一步說明本發(fā)明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案前提下進行實 施，給出了詳細的實施方式和具體操作過程。
[0019] 實施例1，一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，按普通娃酸鹽水泥100,混凝 土攪拌站廢渣10,粉煤灰10,化學激發(fā)劑4,聚羧酸系減水劑0. 1，纖維素醚0. 06,河砂230 和碎石440的重量比配制而成。按普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和磁粉廢料總質(zhì)量 的20%加水攪拌均勻，放入模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d， 即得所需免燒磚。測試結(jié)果如表1所示。
[0020] 實施例2, 一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，按普通硅酸鹽水泥100,混凝 土攪拌站廢渣15,粉煤灰15,化學激發(fā)劑6,萘系減水劑0. 7,纖維素醚0. 08,河砂240和碎 石460的重量比配制而成。按普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和磁粉廢料總質(zhì)量的23% 加水攪拌均勻，放入模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d，即得所 需免燒磚。測試結(jié)果如表1所示。
[0021] 實施例3, 一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，按普通硅酸鹽水泥100,混凝 土攪拌站廢渣35,粉煤灰30,化學激發(fā)劑12,萘系減水劑1，纖維素醚0. 14,河砂270和碎石 520的重量比配制而成。按普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和磁粉廢料總質(zhì)量的30%加 水攪拌均勻，放入模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d，即得所需 免燒磚。測試結(jié)果如表1所示。
[0022] 實施例4, 一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，按普通硅酸鹽水泥100,混凝 土攪拌站廢渣25,粉煤灰25,化學激發(fā)劑10,聚羧酸系減水劑0. 2,纖維素醚0. 12,河砂260 和碎石500的重量比配制而成。按普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和磁粉廢料總質(zhì)量 的26%加水攪拌均勻，放入模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d， 即得所需免燒磚。測試結(jié)果如表1所示。
[0023] 表1實施例性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于由普通硅酸鹽水泥、混凝土攪 拌站廢渣、粉煤灰、化學激發(fā)劑、減水劑、纖維素醚、河砂和碎石制備而成，各組分的重量比 為： 普通娃酸鹽水泥 100 混凝土攪拌站廢渣 10-35 粉煤灰 10-30 化學激發(fā)劑 4-12 減水劑 〇. 1-1 纖維素醚 0. 06-0. 14 河砂 230-270 碎石 440-520 在上述配合比中，當所述組分為溶液時，其重量比為折固后的重量比； 所述混凝土攪拌站廢渣的制備過程如下：混凝土運輸車、混凝土攪拌主機和廢棄混凝 土沖洗過程中產(chǎn)生的混合漿料，經(jīng)砂石分離后得到水泥漿，水泥漿經(jīng)沉淀、過濾、烘干、粉磨 后即得所需混凝土攪拌站廢渣，廢渣的結(jié)構(gòu)較為疏松，顆粒較細，其22. 67um以下的顆粒的 體積分數(shù)占50%，97%的顆粒在73. 70um以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于各組份 的重量比為： 普通娃酸鹽水泥 100 混凝土攪拌站廢渣 15-25 粉煤灰 15-25 化學激發(fā)劑 6-10 減水劑 0. 2-0. 7 纖維素醚 0. 08-0. 12 河砂 240-260 碎石 460-500。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述普 通娃酸鹽水泥為42. 5級普通娃酸鹽水泥。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述 粉煤灰為高鈣粉煤灰，其比表面積為410m2/kg，A1203質(zhì)量分數(shù)為17.00%，Si02質(zhì)量分數(shù)為 40. 20%，CaO質(zhì)量分數(shù)為13, 60%，F(xiàn)e203質(zhì)量分數(shù)為6. 02%，Na20質(zhì)量分數(shù)為1. 45%，MgO質(zhì)量 分數(shù)為1. 51%，K20質(zhì)量分數(shù)為1. 70%，其他物質(zhì)含量為18. 52%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述化 學激發(fā)劑由硅酸鈉、氫氧化鈉、脫硫石膏和硫酸鋁按照1:0. 75:0. 75:0. 5的質(zhì)量比配制而 成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述減 水劑為萘系減水劑或聚羧酸系減水劑中的一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述纖 維素醚為羥甲基丙基纖維素謎，其粘度為10,OOOmPa·s。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述河 砂為中砂，細度模數(shù)為2. 4-2. 8,堆積密度為（1450-1650)kg/m3。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚，其特征在于所述碎 石為細碎石，其粒徑范圍為（0-10) _。10. -種如權(quán)利要求1所述的一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚的制備方法，其 特征在于具體步驟為：按照上述質(zhì)量比例稱取普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣、粉煤 灰、化學激發(fā)劑、減水劑、纖維素醚、河砂和碎石，加入適量的攪拌水，通過機械攪拌，充分混 合至均質(zhì)狀態(tài)，放入模具中，施加IMPa壓力振動成型，靜置ld，脫膜，再靜置養(yǎng)護7d，即得所 需免燒磚；加水量為普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣和粉煤灰總質(zhì)量的20%-30%。
【專利摘要】本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領域，具體涉及一種以混凝土攪拌站廢渣生產(chǎn)的免燒磚及其制備方法。本發(fā)明產(chǎn)品所用原材料包括：普通硅酸鹽水泥、混凝土攪拌站廢渣、粉煤灰、化學激發(fā)劑、減水劑、纖維素醚、河砂和碎石。本發(fā)明產(chǎn)品具有良好的體系穩(wěn)定性、優(yōu)異的力學性能和良好的耐久性。本發(fā)明產(chǎn)品充分利用混凝土攪拌站生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣，變廢為寶，提高了攪拌站廢渣的附加價值，且其制備方法簡單，生產(chǎn)成本低廉，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
【IPC分類】C04B18/16, C04B28/04
【公開號】CN105330237
【申請?zhí)枴緾N201510751829
【發(fā)明人】孫振平, 劉毅, 冀言亮, 唐曉博
【申請人】同濟大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月9日