[发明专利]一种废弃混凝土低温分离的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种废弃混凝土低温分离技术工艺。

背景技术

建筑业的快速发展导致废弃混凝土迅速增加，不仅占用大量的土地存放，且在堆放和清理过程中易造成遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题，严重污染环境。虽然这些“建筑垃圾”不能直接应用于建设生产，但其中含有的各类矿物资源仍具有使用价值，将这部分材料弃之不用客观上形成浪费。特别是当前全国范围内的混凝土矿石资源匮乏，且2012年5月份我国发布了“禁砂令”，客观上又加剧了原材料缺乏的状况。若将废弃混凝土经一系列简单处理后加以综合利用，制成再生骨料以及处理成生产水泥用的生料或混合材，不仅可以减少废弃混凝土排放，而且可以弥补资源匮乏现状、降低生产水泥的能耗、减少CO₂排放，创造综合的经济和社会效益

本领域已有的代表性技术文献包括：

中国专利:一种废弃混凝土组分分离的方法，专利号：200610019242.0；该发明利用水泥浆体与骨料之间的界面过渡区是混凝土和砂浆本体薄弱环节的特点，采用破碎、加热、粉磨等方法使界面过渡区内原有及新生的裂缝扩展并延伸，在相互撞击和摩擦力作用下将骨料与硬化水泥石分开后，采用筛分技术将其分离，进而得到再生粗骨料，同时根据石英砂和硬化水泥石易磨性的不同，选用“风力选粉”将细骨料与水泥石分离。

中国专利:废弃混凝土生产再生骨料和再生水泥的方法，专利号：200710144945；该发明直接将破碎的混凝土在750℃的高温条件下煅烧，使砂浆本体较完全的失水以破坏其与骨料的粘结，几乎实现了两者的完全分离，制备得到了高品质的再生粗骨料，并验证了脱水水泥浆体具有再水化的能力，可部分替代水泥用于工程中。

张喜,吴勇生,张建波,等.建筑废弃混凝土细粉的活性激发及再利用可行性分析[J].指出：废弃混凝土中分离出来的细粉部分存在未水化的颗粒，将其在600℃热处理后可使未水化颗粒达到最佳水化效果，能部分代替水泥作为胶凝材料

韩冰,孙同春,李秋义.不同工艺制备的混凝土再生砂的性能研究[J].证实：经“颗粒整形”的简单破碎再生砂性能均有所改善，基本符合建筑用砂的标准，并可作为配置低强度混凝土的细集料。

作为建筑用材料，骨料在混凝土中所占比例为70~80%，其天然资源匮乏只是时间问题，因此非常有必要对废弃混凝土进行分离处理，达到变费为宝的目的，而分离中热处理温度就要着重考虑。无论是上述两种发明还是其他废弃混凝土分离方法，其侧重点均有所不同，有的考虑到骨料品质，有的考虑磨细粉再水化能力，但其热处理温度过高，不但损伤原有骨料的强度，而且也造成了能源浪费，其经济和节能指数均无法保证，且工艺复杂前期投资大，具体实施和推广有一定难度。

本发明从全局观出发，将废弃混凝土低温分离得到再生粗骨料、再生细骨料和再生水泥混合材，从这三个方面对废弃混凝土进行综合利用，实现了废弃混凝土的固体“零排放”。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种简单的废弃混凝土分离工艺。

本发明的技术方案如下：

一种废弃混凝土低温分离的方法，利用混凝土中各相热膨胀系数不同的特点，采用“低温加热-颗粒整形”方法，将集料与水泥石分离后进行筛分处理，进而得到再生骨料和再生水泥混合材。具体步骤如下：

（1）加热：将混凝土试块破碎成粒径不大于40mm的物料，同时对破碎后物料低温加热，以40℃/min匀速加热至200℃，并恒温保持20min，以保证物料内外无温差，待恒温完成后立即取出恢复至常温。

（2）整形分离：用步骤（1）得到的物料研磨，分离粗骨料及水泥石，实现机械整形。

（3）筛分：对步骤（2）得到的物料筛分处理，粒径为5~26.5mm作为再生粗骨料，粒径为0.315~5mm作为再生细骨料，粒径小于0.315mm作为再生细粉。

（4）研磨：对步骤（3）得到的再生细粉粉磨，使其过筛率（45μm方孔筛）达到78%，取粉磨后物料作为再生混合材。

进一步特征，混凝土中各相分别是石灰石等粗骨料、水泥石和砂浆。

进一步特征，低温加热是在马弗炉中进行。

进一步特征，整形分离是在水泥试验磨中机械整形3min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明以废弃混凝土固体“零排放”为基础，实现了再生骨料和再生混合材的完全再利用。

（2）分离工艺中低温加热为200℃，相对现有的高温分离，节约能源。