CN106007563A

CN106007563A - 一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土

Info

Publication number: CN106007563A
Application number: CN201610333509.7A
Authority: CN
Inventors: 朱孔赞; 秦尤敏; 侯陕; 李耀; 付玉志; 赵洪义
Original assignee: Shandong Hongyi Technology Co Ltd
Current assignee: Linyi conch New Material Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2036-05-19
Also published as: CN106007563B

Abstract

本发明公开了一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物65.5‑79.5%、再生混凝土微粉1.2‑2.4%、水泥14‑19.5%、粒化铬铁渣粉2.4‑4.8%、减水剂0.1‑0.3%、改性剂0.1‑0.3%、温轮胶0.1‑0.2%、余量为水。本发明的生态环保型透水混凝土消纳大量的建筑废弃物和废渣，减少对自然资源的开采，降低成本，提高建筑废弃物和废渣的经济附加值，推动建筑垃圾资源化处置利用产业的发展，具有显著的经济效益和社会效益；使用改性剂和温轮胶，提高透水混凝土中的骨料和掺合料的反应活性，在保证透水性能的前提下，显著提高其强度。

Description

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土

技术领域

本发明涉及一种透水混凝土，尤其涉及一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土。

背景技术

透水混凝土作为一种新型的、具有高渗透性的路面铺装材料，具有良好的生态环境效益。由于现代城市的不断扩大，造成大面积的森林、草原以及耕地的破坏，使得原本良性循环的生物生态圈受到严重的破坏，而且大面积不透水、不透气的传统混凝土阻水路面材料的铺装，对城市生态环境的良性循环造成很大的压力。日益严重的城市“热岛效应”对城市的水气及热量的交换影响很严重，由于城市建筑密集，沥青路面和混凝土水泥路面白天吸收的热量很大，相对于土壤而言具有更大的比热容，夜晚降温缓慢，而且城郊的降温较快，这样由于城市里的暖气流上升，城郊的冷气流下降，形成了典型了城郊环流，空气中存在的各种污染物在这种局部的气流循环作用下不断地在城市上空循环漂流，对城市的生态环境以及人们的健康生活造成很大的危害，导致各种疾病的发生。透水混凝土可以缓解城市的这种“病态”的发展，其本身具有一定的透水性，而且整个铺装系统具有一定的保水性，雨水可以通过其渗透到地下补充地下水。透水混凝土的这种透水透气性能与土壤的特性很接近，而且透水混凝土的铺装系统以及下面的土壤中的微生物可以净化雨水中的有害物质，起到了清洁雨水的作用，在大气温度高时，地下水可通过透水砖蒸发到大气中，改善了城市的生态环境。

透水混凝土有着以上诸多生态优点，具有广阔的发展前景和应用价值。然而，长期以来，传统建筑工业的发展，大都是以能源、资源消耗和环境污染为代价实现的，造成了生态环境的极度不平衡。在建筑工业发展过程中，大量拆迁工程的进行一方面产生了大量的建筑废弃物，对自然环境和生态平衡带来了巨大影响，另一方面，大批新建、改建、扩建工程的进行又急需大量砂、石、土地等天然资源，自然资源的日趋紧张必成为制约经济、社会可持续发展和建筑行业发展的一大瓶颈。因此，将建筑废弃物资源化利用于透水混凝土，一方面可缓解建筑废弃物所带来的一系列环境、社会问题，另一方面，用建筑废弃物替代天然原料可以减少建筑业对天然资源的消耗，保护人类赖以生存的环境，为社会、经济的可持续发展提供保障和支持。

近些年很多城市进行大面积的建筑开发，产生了大量的建筑垃圾，建筑废弃物如果不做任何处理直接运往堆场堆放，建筑废弃物中挥发出的有机酸、重金属离子等，将会对周边环境造成很大的危害。而且，即使建筑废弃物己达到稳定化程度，大量的化学物质仍会停留在堆放处，对土地资源造成污染，影响植被生长，从而对生态环境导致持久的影响。因此，如何让建筑垃圾不再是“垃圾”，而是作为一种可再生资源进行再利用。我国对建筑废弃物的回收利用己经有一定历史时期，自从解放初期以来，对于拆除建筑中的尚完整的砖、门窗、钢材等都加以回收利用，只是把它们作为低档次的建筑如农村民房或临时建筑的材料进行再利用，利用方式相对来说较为简单。对于其余的建筑废物如废混凝土块、碎砖块、砂浆块等却采取了露天堆放或填埋的方式处理，这种现象持续至今。

铬铁渣是火法冶炼铬铁合金时所产生的含铬废渣，目前铬铁渣的利用率较低，造成大量堆积在渣场，不仅侵占了大量良田，而且污染地下水和土壤，危及径流地区人畜安全，也造成了大量废渣资源的浪费。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，将废弃混凝土和铬铁渣进行二次综合利用，提供了一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物65.5-79.5%、再生混凝土微粉1.2-2.4%、水泥14-19.5%、粒化铬铁渣粉2.4-4.8%、减水剂0.1-0.3%、改性剂0.1-0.3%、温轮胶0.1-0.2%、余量为水；

所述再生骨料组合物是由2.36-4.75mm级配的再生细骨料和4.75-9.5mm级配的再生粗骨料按照1：2-4的重量比组成的。

所述粒化铬铁渣粉的比表面积≥400m²/kg。

所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：0.8-1.6的重量比混合得到的。

所述再生混凝土微粉的比表面积≥400m²/kg。

所述减水剂为聚羧酸减水剂。

优选的，一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、粒化铬铁渣粉3.6%、减水剂0.2%、改性剂0.2%、温轮胶0.15%、余量为水。

优选的，改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1.2的重量比混合得到的。

本发明的生态环保型透水混凝土的制备方法为：将再生骨料组合物和五分之一的水加至搅拌机中搅拌30s，再将再生混凝土微粉、水泥、粒化铬铁渣粉、减水剂、改性剂、温轮胶和余量的水加至其中，继续搅拌150s，浇注、平整、养护即可。

本发明的再生混凝土骨料是由废弃混凝土经鳄式破碎机破碎后，经人工筛分去除大颗粒和砂砾杂质后，用水冲洗去除骨料本身黏附的黏土、粉尘和砂砾等杂质后晾干，再进一步筛分成一定粒径范围的再生细骨料和再生粗骨料。

本发明的再生混凝土微粉是将废弃混凝土用鳄式破碎机破碎后，经破碎、筛分，筛除粒径大于0.16mm的集料后余下的细料粉，球磨机粉磨后达到一定细度的微细粉末。

本发明中乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺协同配合，显著提高再生混凝土骨料、再生混凝土微粉和粒化铬铁渣粉的反应活性，提高透水混凝土的铺摊性能。其中，乙二胺四甲叉膦酸钠对Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺等金属离子均有一定的螯合作用，可有效减少其中的金属离子浓度，有利于更多金属离子的溶出，促进胶凝体系反应活性。聚异丁烯基丁二酰亚胺能够调整透水混凝土的剪切屈服应力，提高混凝土的和易性、保水性，减少浆体流失，显著改善透水混凝土铺摊性能，提高透水混凝土的强度。

本发明的有益效果：

1.本发明的生态环保型透水混凝土综合利用废弃混凝土破碎产生的再生骨料和碎屑，将不同级配的再生细骨料和再生粗骨料作为透水混凝土的粗骨料，将碎屑制成再生混凝土微粉和粒化铬铁渣粉代替部分水泥作为透水混凝土的掺合料，节约资源，消纳大量的建筑废弃物和废渣，减少对自然资源的开采，降低成本，提高建筑废弃物和废渣的经济附加值，推动建筑垃圾资源化处置利用产业的发展，具有显著的经济效益和社会效益。

2.本发明的生态环保型透水混凝土使用改性剂和温轮胶，提高透水混凝土中的骨料和掺合料的反应活性，在保证透水性能的前提下，显著提高其强度。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

本发明所用的粒化铬铁渣取自山东某冶金公司，所得粒化铬铁渣粉的比表面积≥400m²/kg。

本发明所用的其它原料为市场购买所得。

本发明所用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

本发明所用的温轮胶购自河南某生物化工有限公司。

实施例 1

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物79.5%、再生混凝土微粉1.2%、水泥14%、粒化铬铁渣粉2.4%、聚羧酸减水剂0.1%、改性剂0.1%、温轮胶0.1%、余量为水；

所述再生骨料组合物是由2.36-4.75mm级配的再生细骨料和4.75-9.5mm级配的再生粗骨料按照1：2的重量比组成的。

所述粒化铬铁渣粉的比表面积≥400m²/kg。

所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1.6的重量比混合得到的。

所述再生混凝土微粉的比表面积≥400m²/kg。

经检测，本实施例制备的生态环保型透水混凝土透水系数超过2.1mm/s，抗压强度为22MPa，抗折强度为7MPa。

实施例 2

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、粒化铬铁渣粉3.6%、减水剂0.2%、改性剂0.2%、温轮胶0.15%、余量为水；

所述再生骨料组合物是由2.36-4.75mm级配的再生细骨料和4.75-9.5mm级配的再生粗骨料按照1：3的重量比组成的。

所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1.2的重量比混合得到的。

其余同实施例1。

经检测，本实施例制备的生态环保型透水混凝土透水系数超过2.3mm/s，抗压强度为28MPa，抗折强度为9MPa。

实施例 3

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物65.5%、再生混凝土微粉2.4%、水泥19.5%、粒化铬铁渣粉4.8%、聚羧酸减水剂0.3%、改性剂0.3%、温轮胶0.2%、余量为水；

所述再生骨料组合物是由2.36-4.75mm级配的再生细骨料和4.75-9.5mm级配的再生粗骨料按照1：4的重量比组成的。

所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：0.8的重量比混合得到的。

其余同实施例1。

经检测，本实施例制备的生态环保型透水混凝土透水系数超过2.2mm/s，抗压强度为23MPa，抗折强度为7MPa。

对比例

一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、粒化铬铁渣粉3.6%、减水剂0.2%、余量为水；

其余同实施例1。

经检测，本实施例制备的生态环保型透水混凝土透水系数超过1.1mm/s，抗压强度为12MPa，抗折强度为2MPa。

Claims

1.一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，其特征在于，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物65.5-79.5%、再生混凝土微粉1.2-2.4%、水泥14-19.5%、粒化铬铁渣粉2.4-4.8%、减水剂0.1-0.3%、改性剂0.1-0.3%、温轮胶0.1-0.2%、余量为水；

2.根据权利要求1所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，所述粒化铬铁渣粉的比表面积≥400m²/kg。

3.根据权利要求1所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：0.8-1.6的重量比混合得到的。

4.根据权利要求1所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，所述再生混凝土微粉的比表面积≥400m²/kg。

5.根据权利要求1所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

6.根据权利1-5中任一项所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、粒化铬铁渣粉3.6%、减水剂0.2%、改性剂0.2%、温轮胶0.15%、余量为水。

7.根据权利要求3所述的生态环保型透水混凝土，其特征在于，所述改性剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1.2的重量比混合得到的。