[发明专利]一种建筑垃圾再生骨料物理强化的评价及工艺优选方法

说明书

本发明公开了一种建筑垃圾再生骨料物理强化的评价及工艺优选方法，包括在建筑垃圾再生骨料表面裹覆高反射率材料，形成白色骨料；将白色骨料和未裹覆高反射率材料的骨料一起研磨，研磨完成后挑选出白色骨料；获取白色骨料的图像；计算图像中每个白色骨料的针状率N和圆度R；重复研磨，得到不同旋转次数下白色骨料的针状率和圆度。本发明可以准确、快速的测定再生骨料形状特性强化后的针状率和圆度，并且可以优选建筑垃圾再生骨料强化工艺，为建筑垃圾再生骨料形状特性强化设备的设计、再生骨料的评价提供量化依据，有利于提高建筑垃圾再生骨料在道路工程中的应用领域，提高综合利用率，并节约自然资源、保护环境。

技术领域

本发明属于建筑垃圾资源化利用领域，具体涉及一种建筑垃圾再生骨料物理强化的评价及工艺优选方法。

背景技术

建筑垃圾是指在工程建设及拆除过程中直接或间接产生的非工程需要材料的总称，主要成分包括：砖块、混凝凝土、砂浆、渣土、钢筋铁丝、塑料、纺织物、木屑等。随着我国经济发展和城市化进程的加工，城市基础设施建设、公路改扩建产生的建筑垃圾总量与日俱增，严重影响了城市市容环境。另一方面，城市基础设施建设、公路、铁路等工程建设对砂石材料的需求居高不下，长期的开采造成资源枯竭、地材日渐短缺。而道路工程建设是消纳产量巨大建筑垃圾的有效方式之一，常规通过破碎、磁选、风选、筛分方式无法获得高品质的再生骨料，限制了再生骨料在道路工程应用领域。由于建筑垃圾本身料源特性和鄂式破碎机、反击式破碎机的处理，建筑垃圾再生骨料的颗粒形状特性普遍较差，特别是颗粒的针状率和圆度特性。

集料的形状特性对路面基层及面层混合料的工程性质有重要的影响，再生集料表面裹覆的砂浆和再次破碎带来的棱角性对混合料施工、路用性能均带来不利的影响。图像处理技术是目前评价集料棱角性的有效方法之一，主要采用的有侵蚀-膨胀法和轮廓半径傅里叶法，集料棱角性越强，侵蚀-溶胀后图像的边界信息损失就越严重。汪海年采用自主研制的粗集料形态特性表征系统、颗粒周长法和分形几何法，评价了集料的棱角性。裴建中研究在欧式几何体系下集料的形态特征及对混合料性质的影响。唐伯明借助动态颗粒图像分析仪研究了沥青混凝土再生集料棱角性变化规律以及对沥青混合料高温性能的影响。

改善再生骨料颗粒形状特性的工艺也成为颗粒整形技术，国内外尚没有针对建筑垃圾再生骨料颗粒整形的专门技术。在混凝土再生骨料强化领域，有采用立式偏心装置研磨法、卧式回转研磨法、球研磨法、棒磨研磨法、加热研磨法等方式提高再生骨料的品质，采用卧式回转研磨法可以将物料沿着一定的角速度，运动到最顶部时自由落体，竖向下落与底部物料相撞击，碰撞能量的自击与摩擦作用使得骨料薄弱的棱角或表面裹覆的弱粘附力材料剥离。通过这种自击强化方法可以较为经济、显著的提高骨料的形状特征，形状特性对骨料在道路工程中应用的工程价值具有重要的影响，目前采用的《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005中的T0311-2005针片状含量试验(规准仪法)和T0312-2005粗集料针片状颗粒含量试验(游标卡尺法)测试方法较慢，而且采用人工找到每个颗粒放在平面上的最大长度L和侧面厚度的最大尺寸l，将针片状定义为L/l≥3的颗粒，挑选出来并称重，计算出针片状颗粒含量。通过此方法并不能全面、准确的评价骨料的形状特性。

再生骨料的物理强化工艺方面，对于不同工艺、不同参数下的再生骨料，通常仅通过骨料的强度、吸水率、针片状含量等指标进行再生骨料强化效果的评价。而针对再生骨料形状特性的强化方法的优选，也往往通过以上指标和工程师经验确定，没有准确、系统的优选方法，影响了再生骨料强化设备的研发设计以及建筑垃圾再生骨料的加工品质。截止到目前，针对建筑垃圾再生骨料形状特性的强化工艺、准确全面的评价指标、系统的形状特性强化优选方法，尚没有进行过研究，因此，针对建筑垃圾再生骨料形状特性的强化和评价方法，并在此基础上完成再生骨料形状特性强化的方法具有重要的工程价值，有利于建筑垃圾的综合利用，节约自然资源、保护环境。

发明内容