一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的：再生骨料組合物65.5?79.5%、再生混凝土微粉1.2?2.4%、水泥14?19.5%、粒化鉻鐵渣粉2.4?4.8%、減水劑0.1?0.3%、改性劑0.1?0.3%、溫輪膠0.1?0.2%、余量為水。本發(fā)明的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土消納大量的建筑廢棄物和廢渣，減少對(duì)自然資源的開(kāi)采，降低成本，提高建筑廢棄物和廢渣的經(jīng)濟(jì)附加值，推動(dòng)建筑垃圾資源化處置利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；使用改性劑和溫輪膠，提高透水混凝土中的骨料和摻合料的反應(yīng)活性，在保證透水性能的前提下，顯著提高其強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】
一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種透水混凝土，尤其涉及一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]透水混凝土作為一種新型的、具有高滲透性的路面鋪裝材料，具有良好的生態(tài)環(huán)境效益。由于現(xiàn)代城市的不斷擴(kuò)大，造成大面積的森林、草原以及耕地的破壞，使得原本良性循環(huán)的生物生態(tài)圈受到嚴(yán)重的破壞，而且大面積不透水、不透氣的傳統(tǒng)混凝土阻水路面材料的鋪裝，對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)造成很大的壓力。日益嚴(yán)重的城市“熱島效應(yīng)”對(duì)城市的水氣及熱量的交換影響很?chē)?yán)重，由于城市建筑密集，瀝青路面和混凝土水泥路面白天吸收的熱量很大，相對(duì)于土壤而言具有更大的比熱容，夜晚降溫緩慢，而且城郊的降溫較快，這樣由于城市里的暖氣流上升，城郊的冷氣流下降，形成了典型了城郊環(huán)流，空氣中存在的各種污染物在這種局部的氣流循環(huán)作用下不斷地在城市上空循環(huán)漂流，對(duì)城市的生態(tài)環(huán)境以及人們的健康生活造成很大的危害，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。透水混凝土可以緩解城市的這種“病態(tài)”的發(fā)展，其本身具有一定的透水性，而且整個(gè)鋪裝系統(tǒng)具有一定的保水性， 雨水可以通過(guò)其滲透到地下補(bǔ)充地下水。透水混凝土的這種透水透氣性能與土壤的特性很接近，而且透水混凝土的鋪裝系統(tǒng)以及下面的土壤中的微生物可以凈化雨水中的有害物質(zhì)，起到了清潔雨水的作用，在大氣溫度高時(shí)，地下水可通過(guò)透水磚蒸發(fā)到大氣中，改善了城市的生態(tài)環(huán)境。
[0003]透水混凝土有著以上諸多生態(tài)優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)建筑工業(yè)的發(fā)展，大都是以能源、資源消耗和環(huán)境污染為代價(jià)實(shí)現(xiàn)的，造成了生態(tài)環(huán)境的極度不平衡。在建筑工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，大量拆迀工程的進(jìn)行一方面產(chǎn)生了大量的建筑廢棄物，對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)平衡帶來(lái)了巨大影響，另一方面，大批新建、改建、擴(kuò)建工程的進(jìn)行又急需大量砂、石、土地等天然資源，自然資源的日趨緊張必成為制約經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和建筑行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。因此，將建筑廢棄物資源化利用于透水混凝土，一方面可緩解建筑廢棄物所帶來(lái)的一系列環(huán)境、社會(huì)問(wèn)題，另一方面，用建筑廢棄物替代天然原料可以減少建筑業(yè)對(duì)天然資源的消耗，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境，為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障和支持。
[0004]近些年很多城市進(jìn)行大面積的建筑開(kāi)發(fā)，產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，建筑廢棄物如果不做任何處理直接運(yùn)往堆場(chǎng)堆放，建筑廢棄物中揮發(fā)出的有機(jī)酸、重金屬離子等，將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成很大的危害。而且，即使建筑廢棄物己達(dá)到穩(wěn)定化程度，大量的化學(xué)物質(zhì)仍會(huì)停留在堆放處，對(duì)土地資源造成污染，影響植被生長(zhǎng)，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致持久的影響。因此，如何讓建筑垃圾不再是“垃圾”，而是作為一種可再生資源進(jìn)行再利用。我國(guó)對(duì)建筑廢棄物的回收利用己經(jīng)有一定歷史時(shí)期，自從解放初期以來(lái)，對(duì)于拆除建筑中的尚完整的磚、門(mén)窗、鋼材等都加以回收利用，只是把它們作為低檔次的建筑如農(nóng)村民房或臨時(shí)建筑的材料進(jìn)行再利用，利用方式相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單。對(duì)于其余的建筑廢物如廢混凝土塊、碎磚塊、砂漿塊等卻采取了露天堆放或填埋的方式處理，這種現(xiàn)象持續(xù)至今。
[0005]鉻鐵渣是火法冶煉鉻鐵合金時(shí)所產(chǎn)生的含鉻廢渣，目前鉻鐵渣的利用率較低，造成大量堆積在渣場(chǎng)，不僅侵占了大量良田，而且污染地下水和土壤，危及徑流地區(qū)人畜安全，也造成了大量廢渣資源的浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，將廢棄混凝土和鉻鐵渣進(jìn)行二次綜合利用，提供了一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物65.5-79.5%、再生混凝土微粉1.2-2.4%、水泥14-19.5%、?；t鐵渣粉 2 ? 4-4 ? 8%、減水劑0 ? 1-0 ? 3%、改性劑0 ? 1-0 ? 3%、溫輪膠0 ? 1-0 ? 2%、余量為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗骨料按照1:2-4的重量比組成的。
[0008]所述?；t鐵渣粉的比表面積多400m2/kg。[〇〇〇9] 所述改性劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:0.8-1.6的重量比混合得到的。
[0010]所述再生混凝土微粉的比表面積彡400m2/kg。
[0011]所述減水劑為聚羧酸減水劑。
[0012]優(yōu)選的，一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、粒化鉻鐵渣粉 3.6%、減水劑0.2%、改性劑0.2%、溫輪膠0.15%、余量為水。
[0013]優(yōu)選的，改性劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:1.2的重量比混合得到的。
[0014]本發(fā)明的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土的制備方法為:將再生骨料組合物和五分之一的水加至攪拌機(jī)中攪拌30s，再將再生混凝土微粉、水泥、粒化鉻鐵渣粉、減水劑、改性劑、溫輪膠和余量的水加至其中，繼續(xù)攪拌150s，澆注、平整、養(yǎng)護(hù)即可。
[0015]本發(fā)明的再生混凝土骨料是由廢棄混凝土經(jīng)鱷式破碎機(jī)破碎后，經(jīng)人工篩分去除大顆粒和砂礫雜質(zhì)后，用水沖洗去除骨料本身黏附的黏土、粉塵和砂礫等雜質(zhì)后晾干，再進(jìn)一步篩分成一定粒徑范圍的再生細(xì)骨料和再生粗骨料。
[0016]本發(fā)明的再生混凝土微粉是將廢棄混凝土用鱷式破碎機(jī)破碎后，經(jīng)破碎、篩分，篩除粒徑大于0.16mm的集料后余下的細(xì)料粉，球磨機(jī)粉磨后達(dá)到一定細(xì)度的微細(xì)粉末。
[0017]本發(fā)明中乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺協(xié)同配合，顯著提高再生混凝土骨料、再生混凝土微粉和?；t鐵渣粉的反應(yīng)活性，提高透水混凝土的鋪攤性能。其中，乙二胺四甲叉膦酸鈉對(duì)0&2+、1%2+、？63+小62+等金屬離子均有一定的螯合作用，可有效減少其中的金屬離子濃度，有利于更多金屬離子的溶出，促進(jìn)膠凝體系反應(yīng)活性。聚異丁烯基丁二酰亞胺能夠調(diào)整透水混凝土的剪切屈服應(yīng)力，提高混凝土的和易性、保水性，減少漿體流失，顯著改善透水混凝土鋪攤性能，提高透水混凝土的強(qiáng)度。
[0018]本發(fā)明的有益效果:1.本發(fā)明的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土綜合利用廢棄混凝土破碎產(chǎn)生的再生骨料和碎肩， 將不同級(jí)配的再生細(xì)骨料和再生粗骨料作為透水混凝土的粗骨料，將碎肩制成再生混凝土微粉和?；t鐵渣粉代替部分水泥作為透水混凝土的摻合料，節(jié)約資源，消納大量的建筑廢棄物和廢渣，減少對(duì)自然資源的開(kāi)采，降低成本，提高建筑廢棄物和廢渣的經(jīng)濟(jì)附加值， 推動(dòng)建筑垃圾資源化處置利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0019]2.本發(fā)明的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土使用改性劑和溫輪膠，提高透水混凝土中的骨料和摻合料的反應(yīng)活性，在保證透水性能的前提下，顯著提高其強(qiáng)度?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明和描述。
[0021]本發(fā)明所用的?；t鐵渣取自山東某冶金公司，所得?；t鐵渣粉的比表面積多 400m2/kg〇
[0022]本發(fā)明所用的其它原料為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)所得。[〇〇23]本發(fā)明所用的水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。
[0024]本發(fā)明所用的溫輪膠購(gòu)自河南某生物化工有限公司。[〇〇25]實(shí)施例1一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物79.5%、再生混凝土微粉1.2%、水泥14%、?；t鐵渣粉2.4%、聚羧酸減水劑0.1%、改性劑0.1%、溫輪膠0.1%、余量為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗骨料按照1:2的重量比組成的。[〇〇26]所述?；t鐵渣粉的比表面積多400m2/kg。[〇〇27]所述改性劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:1.6的重量比混合得到的。[〇〇28]所述再生混凝土微粉的比表面積彡400m2/kg。[〇〇29]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土透水系數(shù)超過(guò)2.lmm/s，抗壓強(qiáng)度為22MPa，抗折強(qiáng)度為7MPa。
[0030]實(shí)施例2一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、?；t鐵渣粉3.6%、減水劑 0.2%、改性劑0.2%、溫輪膠0.15%、余量為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗骨料按照1:3的重量比組成的。[〇〇31]所述改性劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:1.2的重量比混合得到的。[〇〇32]其余同實(shí)施例1。[〇〇33]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土透水系數(shù)超過(guò)2.3mm/s，抗壓強(qiáng)度為28MPa，抗折強(qiáng)度為9MPa。[〇〇34]實(shí)施例3一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物65.5%、再生混凝土微粉2.4%、水泥19.5%、?；t鐵渣粉4.8%、聚羧酸減水劑0.3%、改性劑0.3%、溫輪膠0.2%、余量為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗骨料按照1:4的重量比組成的。[〇〇35]所述改性劑為乙二胺四甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:0.8的重量比混合得到的。[〇〇36]其余同實(shí)施例1。[〇〇37]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土透水系數(shù)超過(guò)2.2mm/s，抗壓強(qiáng)度為23MPa，抗折強(qiáng)度為7MPa。
[0038] 對(duì)比例一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料組成的:再生骨料組合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、?；t鐵渣粉3.6%、減水劑 0.2%、余量為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗骨料按照1:3的重量比組成的。[〇〇39]其余同實(shí)施例1。
[0040]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土透水系數(shù)超過(guò)1.lmm/s，抗壓強(qiáng)度為12MPa，抗折強(qiáng)度為2MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用廢棄混凝土制備的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，是由以下重量百 分比的原料組成的:再生骨料組合物65.5-79.5%、再生混凝土微粉1.2-2.4%、水泥14-19.5%、?；t鐵渣粉2.4-4.8%、減水劑0.1-0.3%、改性劑0.1-0.3%、溫輪膠0.1-0.2%、余量 為水；所述再生骨料組合物是由2.36-4.75mm級(jí)配的再生細(xì)骨料和4.75-9.5mm級(jí)配的再生粗 骨料按照1:2-4的重量比組成的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，所述?；t鐵渣粉的比 表面積 >400m2/kg。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，所述改性劑為乙二胺四 甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1: 〇.8-1.6的重量比混合得到的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，所述再生混凝土微粉的 比表面積多400m2/kg。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸減 水劑。6.根據(jù)權(quán)利1-5中任一項(xiàng)所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，是由以下重量百 分比的原料組成的:再生骨料組合物72.0%、再生混凝土微粉1.8%、水泥17.0%、?；t鐵渣 粉3.6%、減水劑0.2%、改性劑0.2%、溫輪膠0.15%、余量為水。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)環(huán)保型透水混凝土，其特征在于，所述改性劑為乙二胺四 甲叉膦酸鈉和聚異丁烯基丁二酰亞胺按照1:1.2的重量比混合得到的。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK106007563SQ201610333509
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】朱孔贊, 秦尤敏, 侯陜, 李耀, 付玉志, 趙洪義
【申請(qǐng)人】山東宏藝科技股份有限公司