一种废弃混凝土的冰冻再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业固体废弃物综合利用与建筑材料领域，具体涉及一种废弃混凝土 的冰冻再生方法。
【背景技术】
[0002] 伴随经济的快速发展，我们国家城市面貌发生了翻天覆地的变化，城市不断扩建、 大量旧建筑被拆毁，大量的建筑垃圾被迅速排出。城市空间不断扩展的同时，建筑垃圾所带 来的生态环境压力也不断增加。
[0003] 世界上许多国家已经将建筑混凝土废弃物作为资源对待，而不再将它们作为无 用的垃圾。我国政府近年来对废弃混凝土的循环再利用也高度重视，目前再生混凝土骨料 已经应用到了实际工程中。然而在再生混凝土骨料实际应用过程中，经破碎得到的再生骨 料包含一定量的砂浆，这部分砂浆的孔隙率高，容易吸水，用这样的骨料制备的混凝土 收缩大，徐变大，渗透性大，目前再生骨料混凝土仅能用于耐久性要求不高的建筑结构。
[0004] 因此，如何有效处理、有效利用建筑废弃混凝土、实现其资源化循环利用就成了各 级建设主管部门的重要议题，同时也是各高校、各科研单位的研宄热点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了提供一种废弃混凝土的冰冻再生方法。
[0006] 基于上述目的，本发明采取了如下技术方案，包括以下步骤： 一种废弃混凝土的冰冻再生方法，包括以下步骤： (1) 破碎：对废弃混凝土进行破碎，使其粒径不大于40mm; (2) 加水调湿：将步骤（1)得到的物料进行加水调湿，使含水量为混凝土重量的 1%~20°/〇 ； (3) 冰冻：将步骤（2)得到的物料进行冰冻，冰冻温度为-rc一60°c，冰冻时间为 30min~120min; (4) 机械再生：将冰冻后的物料进行研磨再生，研磨时进行抽风除尘； (5) 烘干：将研磨后的物料进行烘干； (6) 筛分：将烘干后的物料进行筛分处理，粒径大于4. 75mm的作为再生粗骨料，粒径为 0. 315mm~4. 75mm的作为再生细骨料，粒径小于0. 315mm的作为再生细粉。
[0007] 进一步地，还包括步骤（7):对步骤（6)得到的再生细粉粉磨，使其过45ym方孔 筛，且过筛率达到78%以上，粉磨后的细粉可作为再生混合材。
[0008] 所述步骤（5)烘干温度为100°C~120°C，烘干时间为0? 5h~2h。
[0009] 本发明的特点为如下几方面： (1)废弃混凝土的冰冻再生方法，再生效果好，可以改善再生骨料及再生制品的性能。
[0010] 目前，国内所采用的废弃混凝土再生方法基本上都是进行机械撞击或研磨，或者 在机械撞击和研磨前进行高温或者低温的加热，破坏砂浆层和原始骨料的界面过渡区，从 而提高再生效果，改善再生骨料性能。但是，上述方法对废弃混凝土的再生效果目前并不是 非常理想，再生骨料表面仍然附着一层砂浆层，直接影响了再生混凝土及其他制品的力学 性能与耐久性。
[0011] 本发明在对废弃混凝土进行初步破碎之后，加水调湿使水泥砂浆层孔隙中尽可能 的填满水，在低温冰冻条件下，水泥砂浆层孔隙中的水结冰膨胀导致水泥砂浆层脆化开裂， 从而在机械碰撞或摩擦的作用下较容易地从骨料的表面剥离，被剥离的"冰粉"经抽风除尘 被去除，从而实现废弃混凝土的"冰冻-机械"干法再生。经该发明再生的骨料表面干净， 吸水率低，且加水调湿步骤可以有效去除废弃混凝土表面的杂质，再生后的骨料与水泥石 的界面区域粘结性能良好，再生混凝土及其他制品的性能得到了极大的改善。
[0012] (2)废弃混凝土的冰冻再生方法可以充分利用自然环境条件，节省能耗。
[0013] 对混凝土进行高温或者低温加热，然后进行机械撞击或研磨，可以提高废弃混 凝土的再生效果，但是对混凝土加热能耗较高。我国广大的北方地区每年具有3~5个月 的-5°C以下的气温条件，利用自然冰冻的气候条件低成本的"冰冻-机械"干法再生废弃混 凝土具有重大的应用价值。
[0014] (3)该发明工艺简单、成本低、操控性好，可以实现废弃混凝土"零排放"，有利于 推广应用。
[0015] 本发明中各个步骤衔接紧密，可以有效再生、收集粗骨料、细骨料及细粉，尤其冰 冻再生过程中的抽风除尘可以有效收纳"冰粉"，烘干后得到再生细粉，进一步研磨得到再 生混合材，实现循环利用。工艺简单、成本低、操控性能好，可以实现全组分的再生回用。该 发明符合国家节能减排、保护环境的产业政策，有利于推广应用。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步地详细说明，但本发明的保护 范围并不局限于此。
[0018] 实施例1 一种废弃混凝土的冰冻再生方法，如图1所示，包括以下步骤： 将废弃混凝土破碎至粒径不大于40mm的物料；向破碎后的物料中加入水使之含水量 为总重量的1% ;采用涡旋式制冷压缩机制冷，将冷气引入装了废弃混凝土的混合室中冰冻 至温度_60°C并保持30min;将冰冻后的废弃混凝土转入离心转子再生机中进行干法再生 20min，并在再生过程中抽风除尘收集"冰粉"；经100°C烘干2h并冷却至室温，利用双层 三级筛分机进行筛分，双层三级筛分机上下两个筛面的孔径分别为4. 75mm和0. 315mm，粒 径大于4. 75mm的作为再生粗骨料，粒径为0? 315mm~4. 75mm的作为再生细骨料，粒径小于 0. 315mm的作为再生细粉；用球磨机对再生细粉进行进一步研磨，使其过筛率（45ym方孔 筛）达到78%，再生粗骨料、再生细骨料及再生混合材均储存待用。
[0019] 本实施例中，各原料配比如表1所示，其中再生粗骨料为本发明中制得的再生材 料。
[0020] 表1再生粗骨料混凝土配比
【主权项】
1. 一种废弃混凝土的冰冻再生方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 破碎：对废弃混凝土进行破碎，使其粒径不大于40mm; (2) 加水调湿：将步骤（1)得到的物料进行加水调湿，使含水量为总重量的1%~20% ; (3) 冰冻：将步骤（2)得到的物料进行冰冻，冰冻温度为-1°C一60°C，冰冻时间为 30min~120min; (4) 机械再生：将冰冻后的物料进行研磨再生，研磨时进行抽风除尘； (5) 烘干：将研磨后的物料进行烘干； (6) 筛分：将烘干后的物料进行筛分处理，粒径大于4. 75mm的作为再生粗骨料，粒径为 0. 315mm~4. 75mm的作为再生细骨料，粒径小于0. 315mm的作为再生细粉。
2. 根据权利要求1所述的废弃混凝土的冰冻再生方法，其特征在于，还包括步骤（7): 对步骤（6)得到的再生细粉粉磨，使其过45ym方孔筛，且过筛率达到78%以上，粉磨后的 细粉作为再生混合材。
3. 根据权利要求1所述的废弃混凝土的冰冻再生方法，其特征在于，所述步骤（5)烘干 温度为l〇〇°C~120°C，烘干时间为0. 5h~2h。
【专利摘要】一种废弃混凝土的冰冻再生方法，属于工业固体废弃物综合利用与建筑材料领域，先对废弃混凝土进行破碎，使其粒径不大于40mm，加水调湿，并在-1℃~-60℃冰冻，冰冻后进行机械再生，然后依次进行烘干、筛分和研磨，得到再生粗骨料、再生细骨料和再生细粉。本发明的特点为如下几方面：（1）废弃混凝土的冰冻再生方法再生效果好，可以改善再生骨料及再生混凝土的性能；（2）废弃混凝土的冰冻再生方法可以充分利用自然环境条件，节省能耗；（3）该发明工艺简单、成本低、操控性好，可以实现废弃混凝土 “零排放”，有利于推广应用。
【IPC分类】C04B18-16
【公开号】CN104761169
【申请号】CN201510204190
【发明人】王继娜, 徐开东, 牛季收, 李彦彦, 汪潇, 职铭坤, 位东东, 许文慧
【申请人】河南城建学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月27日