[发明专利]混凝土再生粉微膨胀生态水泥及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土再生粉微膨胀生态水泥及其制作方法，属于无机非金属材料技术领域。

背景技术

目前，中国正处于大规模的城市化进程中，特别是贵州省贵安新区、高速铁路和大学城等工程的建设，均需要拆除大量老旧混凝土结构，以及施工过程中产生的不合格废弃混凝土，这导致废弃混凝土的产量急剧增加。近几年，我国每年建筑垃圾的总产量在15.5-24.0亿吨之间，其中大部分是废弃混凝土。这些废弃混凝土如果不加以合理利用，它的堆存将占用大量的土地资源，并对当地空气和地下水环境造成污染，这已成为当今不容忽视的资源、社会和环保问题。其次，由于普通硅酸盐水泥能耗和排放高，致使它的使用受到诸多限制，急需寻找一种替代资源。另外，锰矿是铁矿、铝矿之后排在第三的大宗金属，属战略性矿产资源，从钢铁、到化工、在到医药，锰的应用几乎涉及到我们生产生活的方方面面。2015年，我国消费锰矿石4000多万吨，产渣3亿多吨；目前，贵州地矿局发现的锰矿床达到6亿多吨，占全国的60％以上，可以说是亚洲第一，世界第五，如此多的锰矿一旦开发，将产生近50亿吨废渣。因此，锰渣和废弃混凝土再生胶凝材料的研制具有巨大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是：提供一种混凝土再生粉微膨胀生态水泥及其制作方法在制备砂浆/混凝土上的应用，以解决混凝土再生粉和锰渣不能得到有效利用而造成长期堆积的技术问题。

本发明的技术方案

一种混凝土再生粉微膨胀生态水泥，该微膨胀生态水泥由混凝土再生粉、锰渣、石膏、硅粉、石灰、MgO/CaCl₂和Na₂SO₄原料混合制成。

前述的混凝土再生粉微膨胀生态水泥中，按重量份算，在微膨胀生态水泥的原料中，包括混凝土再生粉40～60份，水泥为15～40分，锰渣为4～15份，石膏为3～5份，石灰为4～12份，硅粉为4～12份，MgO/CaCl₂为1～5份，Na₂SO₄ 1～2份。

前述的混凝土再生粉微膨胀生态水泥中，优选的，当制备32.5级微膨胀生态水泥时，其水泥采用52.5级普通硅酸盐水泥，按重量份算，其微膨胀生态水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥为25～40分，锰渣为4～10份，石膏为3～5份，石灰为6～12份，硅粉为4～10份，MgO/CaCl₂为3～5份，Na₂SO₄ 1～2份。

前述的混凝土再生粉微膨胀生态水泥中，优选的，当制备32.5级和42.5级微膨胀生态水泥时，其水泥采用52.5级熟料，按重量份算，其微膨胀生态水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥为25～40分，锰渣为6～14份，石膏为3～5份，石灰为4～8份，硅粉为4～12份，MgO/CaCl₂为1～3份，Na₂SO₄ 1～2份。

前述的混凝土再生粉微膨胀生态水泥中，优选的，当制备32.5级、42.5级和52.5级微膨胀生态水泥时，其水泥采用62.5级熟料，按重量份算，其微膨胀生态水泥的原料包括混凝土再生粉40～60份，水泥为15～40分，锰渣为4～15份，石膏为3～5份，石灰为4～8份，硅粉为4～12份，MgO/CaCl₂为1～3份，Na₂SO₄ 1～2份。

一种如混凝土再生粉微膨胀生态水泥的制备方法，包括如下步骤：

1)采用C20～C50的废弃混凝土，将其破碎、剔除石子，粉磨砂浆颗粒和破碎后的细粉，使其尺寸小于0.075mm。

2)将1)中磨细的混凝土再生粉置于马弗炉中煅烧，450℃-650℃，保温时间4.5-6.6h(最优选煅烧温度为600℃，时间为6h)，煅烧后，在15min内快速风冷备用。

3)称取水泥、煅烧后的混凝土再生粉、锰渣、石膏、硅粉、石灰、MgO/CaCl₂和Na₂SO₄原料并混合形成混合料，测试其标准稠度，并按混合料：水：砂＝450:225:1350成型砂浆试件。

4)将3)中砂浆试件脱模，在养护室中养护至规定龄期测试其3d、7d和28d的抗压强度和抗折强度。

5)按3)中的标准稠度成型压蒸试件，测试其膨胀率。