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一种废弃混凝土的冰冻再生方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2015-04-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2015-08-05
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2016-08-17
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2035-04-27
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201510204190.3 申请日 2015-04-27
公开/公告号 CN104761169B 公开/公告日 2016-08-17
授权日 2016-08-17 预估到期日 2035-04-27
申请年 2015年 公开/公告年 2016年
缴费截止日
分类号 C04B18/16 主分类号 C04B18/16
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 2
权利要求数量 3 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 河南城建学院 当前专利权人 河南城建学院
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 第一发明人 王继娜
地址 河南省平顶山市新城区河南城建学院 邮编
申请人数量 1 发明人数量 8
申请人所在省 河南省 申请人所在市 河南省平顶山市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
郑州联科专利事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
时立新
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。
  • 摘要附图
    一种废弃混凝土的冰冻再生方法
  • 说明书附图:图1
    一种废弃混凝土的冰冻再生方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2016-08-17 授权
2 2015-08-05 实质审查的生效 IPC(主分类): C04B 18/16 专利申请号: 201510204190.3 申请日: 2015.04.27
3 2015-07-08 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
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℃~-60℃,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45μm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100℃~120℃,烘干时间为0.5h~2h。
说明书

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、各科研单位的研究热点。

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:
[0007] 一种废弃混凝土的冰冻再生方法,包括以下步骤:
[0008] (1)破碎:对废弃混凝土进行破碎,使其粒径不大于40mm;
[0009] (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%;
[0010] (3)冰冻:将步骤(2)得到的物料进行冰冻,冰冻温度为-1℃~-60℃,冰冻时间为30min~120min;
[0011] (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;
[0012] (5)烘干:将研磨后的物料进行烘干;
[0013] (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。
[0014] 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45μm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。
[0015] 所述步骤(5)烘干温度为100℃~120℃,烘干时间为0.5h~2h。
[0016] 本发明的特点为如下几方面:
[0017] (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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] (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。
[0021] 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℃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。
[0022] (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。
[0023] 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。

实施方案

[0025] 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。
[0026] 实施例1
[0027] 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:
[0028] 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℃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℃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(45μm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。
[0029] 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。
[0030] 表1 再生粗骨料混凝土配比
[0031]
[0032] (备注:00—粗骨料全部采用天然石子;01—再生石子在粗骨料中的取代率为10%;02—再生石子在粗骨料中的取代率为20%;03—再生石子在粗骨料中的取代率为30%)[0033] 按照《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080-2002)和《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)的规定,对本实施例制得的再生粗骨料混凝土进行坍落度和强度测试,结果显示:坍落度随再生石子取代率增加变化不大,基本与之持平;强度随再生石子取代率提高而增大。再生石子取代率为30%时,坍落度较基准混凝土降低约4.8%,7天和28天抗压强度分别较基准混凝土提高约7.2%和5.3%。
[0034] 实施例2:
[0035] 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:
[0036] 将废弃混凝土破碎至粒径不大于40mm的物料;在废弃混凝土中加入水使之含水量为总重量的20%;采用冬天室外的自然冷气,将冷气引入装了废弃混凝土的混合室中冰冻至温度-1℃并保持120min;将冰冻后的废弃混凝土转入机械搅拌再生机再生30min,并在再生过程中抽风除尘收集“冰粉”;经110℃烘干1h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4.75 mm和0.315mm,粒径大于4.75mm的作为再生粗骨料,粒径为0.315 mm ~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(45μm方孔筛)达到82%,再生粗骨料、再生细骨料及再生混合材均储存待用。本实施例中,各原料配比如表2所示,其中再生细骨料为本发明中制得的再生材料。
[0037] 表2 胶砂试件配比
[0038]
[0039] (备注:00—细骨料全部采用标准砂;01—再生砂在细骨料中的取代率为30%;02—再生砂在细骨料中的取代率为50%;03—再生砂在细骨料中的取代率为70%)[0040] 按照《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)和《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)的规定,对本实施例制得的胶砂试件进行流动度和强度测试,结果显示:流动度随再生砂取代率增加而逐渐降低;强度随再生砂取代率提高而增大。再生砂取代率为50%时,流动度损失约为完全采用标准砂的16%,28天的抗折强度较基准试件约提高4.6%,抗压强度提高7.5%左右。
[0041] 实施例3
[0042] 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:
[0043] 将废弃混凝土破碎至粒径不大于40mm的物料;在废弃混凝土中加入水使之含水量为总重量的10%;采用液氮制冷,将冷气引入装了废弃混凝土的混合室中冰冻至温度-40℃并保持60min;将冰冻后的废弃混凝土转入气流冲击再生机再生15min,并在再生过程中抽风除尘收集“冰粉”;经120℃烘干0.5h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(45μm方孔筛)达到88%,再生粗骨料、再生细骨料及再生混合材均储存待用。
[0044] 本实施例中,各原料配比如表3所示,其中再生混合材为本发明中制得的再生材料。
[0045] 表3 胶砂试件配比
[0046]
[0047] (备注:00—胶砂中混合材的用量为0;01—胶砂中混合材取代水泥的取代率为2%;02—胶砂中混合材取代水泥的取代率为4%;03—胶砂中混合材取代水泥的取代率为6%)[0048] 按照《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)的规定,对本实施例制得的胶砂试件进行强度测试,结果显示:随再生混合材掺量的增加,胶砂强度先升高后降低。再生混合材掺量为4%时,7天和 28天的抗压强度分别较基准试件提高约4.2%和7.6%,抗折强度分别提高8.4%和5.9%左右。
[0049] 实施例4
[0050] 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:
[0051] 将废弃混凝土破碎至粒径不大于40mm的物料;在废弃混凝土中加入水使之含水量为总重量的15%;采用螺杆式制冷压缩机制冷,将冷气引入装了废弃混凝土的混合室中冰冻至温度-20℃并保持90min;将冰冻后的废弃混凝土转入振动摩擦再生机再生10min,并在再生过程中抽风除尘收集“冰粉”;经105℃烘干1.5h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(45μm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。
[0052] 本实施例中,各原料配比如表4所示,其中再生粗骨料为本发明中制得的再生材料。
[0053] 表4 再生粗骨料混凝土配比
[0054]
[0055] (备注:00—粗骨料全部采用天然石子;01—再生石子在粗骨料中的取代率为10%;02—再生石子在粗骨料中的取代率为20%;03—再生石子在粗骨料中的取代率为30%)[0056] 按照《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080-2002)和《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)的规定,对本实施例制得的再生粗骨料混凝土进行坍落度和强度测试,结果显示:坍落度随再生石子取代率增加变化不大,基本与之持平;强度随再生石子取代率提高而增大。再生石子取代率为30%时,坍落度较基准混凝土降低约4.3%,7天和28天抗压强度分别较基准混凝土提高约7.6%和5.4%。

附图说明

[0024] 图1为本发明的工艺流程图。
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