一种混凝土余浆处理工艺
阅读：790发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种混凝土余浆处理工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 混凝土 余浆处理工艺，所述工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆 骨料 ，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的 包装 ；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:1～1:3。本发明通过添加石子及搅拌，使余浆粘附包裹于石子颗粒表面上，加入的余浆处理剂，主要作用是吸 水 固化 ，使 水泥 砂浆 在短时间内迅速失水固化，失去流动性，形成颗粒状，包裹粘附于石子表面，形成可 回收利用 的混凝土余浆骨料。，下面是一种混凝土余浆处理工艺专利的具体信息内容。
1.一种混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:1～1:3。
2.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物20～100份、晶核型水泥水化促进剂0～40份和超细度水泥0～30份，所述高吸水性高分子聚合物的分子量为10～5000万，所述超细度水泥包含纳米细度水泥。
3.如权利要求2所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物50～90份、晶核型水泥水化促进剂10～30份和超细度水泥5～20份。
4.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述混凝土余浆处理剂为固体粉末状。
5.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述石子为粒径为10mm～
30mm的天然碎石。
6.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述吸水性高分子聚合物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺共聚物及其衍生物、聚乙烯吡络烷酮中的至少一种。
7.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅酸钙或纳米水化硅铝酸钙。
8.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述余浆处理剂通过水可溶性包装材料以不同质量进行包装；使用时，整袋处理剂加入余废料混凝土中，水溶性包装袋溶解于混凝土中。
9.如权利要求1所述的混凝土余浆处理工艺，其特征在于，所述余浆处理剂的用量为余浆和石子总质量的0.03％～2.5％。
10.一种混凝土的制备方法，其特征在于，将权利要求1～9任一项所述混凝土余浆处理工艺制备得到的混凝土骨料，作为粗骨料取代天然石子，回收应用，制备混凝土；所述粗骨料取代天然石子的取代率为0～40％。
一种混凝土余浆处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种余浆处理工艺，具体涉及一种混凝土余浆处理工艺。
背景技术
[0002] 随着我国建筑业和城市化的飞速发展，混凝土作为一种最重要的建筑材料，每年大约要消耗21-24亿吨，而混凝土生产厂家，污水沉淀池中产生的大量的余浆，通常的处理方法是将余浆压制成固体，作为固体建筑垃圾处理，浪费人力物力，污染环境，不利于环保。
发明内容
[0003] 基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种处理混凝土余浆的工艺技术；该处理工艺经济适用、降低成本，绿色环保，具有重要的经济和社会意义。
[0004] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
[0005] 一种混凝土余浆处理工艺，所述工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:1～1:3。
[0006] 本申请处理工艺中，添加石子及搅拌，使余浆粘附包裹于石子颗粒表面上，加入的余浆处理剂，主要作用是吸水固化，使水泥砂浆在短时间内迅速失水固化，失去流动性，形成颗粒状，包裹粘附于石子表面，形成可回收利用的混凝土余浆骨料；有效解决混凝土搅拌站沉淀池产生的大量余浆，工艺简单，无固体垃圾排放，保护环境，绿色环保。
[0007] 优选地，所述混凝土余浆处理剂，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物20～100份、晶核型水泥水化促进剂0～40份和超细度水泥0～30份，所述高吸水性高分子聚合物的分子量为10～5000万，所述超细度水泥包含纳米细度水泥。
[0008] 更优选地，所述混凝土余浆处理剂，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物30～95份、晶核型水泥水化促进剂5～30份和超细度水泥0～20份。
[0009] 更优选地，所述混凝土余浆处理剂，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物50～90份、晶核型水泥水化促进剂10～30份和超细度水泥5～20份。
[0010] 本申请余浆处理剂，主要作用是吸水固化，使水泥砂浆在短时间内迅速失水固化，失去流动性，形成颗粒状，包裹粘附于石子表面，形成可回收利用的混凝土余浆骨料；具体来说，各成分的作用如下：
[0011] 高吸水性高分子聚合物：(1)吸水：水溶性高分子投入到余废混凝土中后，吸收大量水分溶胀溶解；(2)双电层及氢键作用：水溶性高分子水解成带电胶体，与周围的离子组成双电层结构的胶团，同时与水分子形成氢键，消耗大量自由水；(3)吸附架桥作用：线型结构高分子，具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团，当高聚物与胶粒接触时，基团能与胶粒表面产生特殊的化学反应而相互吸附，而高分子的其余部分则伸展到水溶液中，可以与另一个表面有空位的胶粒吸附，聚合物起到了架桥连接的作用。
[0012] 晶核型水泥水化促进剂：作为晶种，具有显著的促进水泥水化，提高混凝土早期强度的作用。
[0013] 超细度水泥(含纳米细度级水泥)的作用：超细度水泥的加入，一方面由于其比表面积大，颗粒数量多，与水接触面积大，水化快，消耗大量自由水；另一方面，超细的水泥颗粒可以起到晶核的作用，加速水泥水化产物的结晶析出，促进水泥快速水化，使混凝土快速失水凝结固化，形成干爽分散的粒状材料。
[0014] 优选地，所述混凝土余浆处理剂为固体粉末状。
[0015] 优选地，所述石子为粒径为10mm～30mm的天然碎石。
[0019] 本申请余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解溶解于混凝土中；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0020] 优选地，所述余浆处理剂的用量为余浆和石子总质量的0.03％～2.5％。
[0021] 再次，本发明还提供一种混凝土的制备方法，将所述混凝土余废料处理工艺制备得到的混凝土骨料，作为粗骨料取代天然石子，回收应用，制备混凝土；所述粗骨料取代天然石子的取代率为0～40％。
[0022] 试验中，我们发现，本申请工艺产生的混凝土余浆骨料，取代粗骨料的量低于(含)40％时，不影响拌合水用量及外加剂掺量，不影响混凝土和易性及耐久性，而石子取代率超过40％时，混凝土流动性降低，拌合水用量增加。本发明工艺产生的骨料含有水溶性高分子聚合物，对水泥水合化及晶体生长无影响，同时有利于提高混凝土韧性，不增加拌合水使用量及外加剂掺量，对新拌混凝土的和易性及硬化混凝土的强度及耐久性无不良影响。
[0023] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：
[0024] 本申请工艺中，通过添加石子及搅拌，使余浆形成混凝土余废料，大部分粘附包裹于石子颗粒表面上，在搅拌过程中，由于处理剂的吸水和固化作用，余浆迅速失水，凝聚，失去流动性和塑性，包裹粘结在石子表面上，形成干爽分散的粒状材料，可以作为骨料取代部分天然石子制备混凝土，不增加拌合水使用量及外加剂掺量，对新拌混凝土的和易性及硬化混凝土的强度及耐久性无不良影响。本发明处理工艺是一种行之有效的低成本、高效果的处理方法，对混凝土余浆的处理及回收利用，无废水排放，具有重大的经济和社会意义。附图说明
[0025] 图1为本发明混凝土余浆处理工艺制备得到的混凝土骨料的出机状态图。
具体实施方式
[0026] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。实施例中纳米水化硅酸钙或纳米水化硅铝酸钙的制备方法可具体参考专利CN103449460 A。此外，本申请中涉及到的分子量均为数均分子量，本申请设置实施例1～6，具体实施例1～6中混凝土余浆骨料的制备配方如表1所示，余浆来源于公司附近一家混凝土搅拌站的污水处理沉淀池的混凝土余浆。
[0027] 表1实施例1～6中混凝土余浆骨料的制备及性能(材料用量单位：kg)[0028]
[0029] 实施例1
[0030] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:1；余浆处理剂的用量为余浆及石子总质量的
1.20％；
1.20％；
[0031] 所述混凝土余浆处理剂为固体粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物100份；所述吸水性高分子聚合物为聚丙烯酸钠，所述高吸水性高分子聚合物的分子量为10万。
[0032] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0033] 实施例2
[0034] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述石子与余浆的重量比为：余浆：石子＝1:1.2；余浆处理剂的用量为余浆及石子总质量的1.05％；
[0035] 所述混凝土余浆处理剂为固体粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物20份、晶核型水泥水化促进剂40份和超细度水泥(含纳米级细度水泥)30份；所述吸水性高分子聚合物为聚丙烯酰胺；所述高吸水性高分子聚合物的分子量为40万，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅铝酸钙。
[0036] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0037] 实施例3
[0038] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:1.5；余浆处理剂的用量为余浆及石子总质量的0.85％；
[0039] 所述混凝土余浆处理剂为粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物30份、晶核型水泥水化促进剂30份和超细度水泥(含纳米级细度水泥)20份；所述吸水性高分子聚合物为聚甲基丙烯酰胺；所述高吸水性高分子聚合物的分子量为50万，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅酸钙。
[0040] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0041] 实施例4
[0042] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:2；余浆处理剂的用量为混凝土余废料总质量的0.50％；
[0043] 所述混凝土余浆处理剂为粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物50份、晶核型水泥水化促进剂20份和超细度水泥(含纳米级细度水泥)15份；所述吸水性高分子聚合物为聚乙烯吡络烷酮、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺混合物；聚乙烯吡络烷酮、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺的重量比为20:20:60；所述高吸水性高分子聚合物的分子量为60万，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅铝酸钙。
[0044] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0045] 实施例5
[0046] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:2.5；余浆处理剂的用量为余浆和石子总质量的0.20％；
[0047] 所述混凝土余浆处理剂为粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物90份、晶核型水泥水化促进剂10份和超细度水泥(含纳米级细度水泥)10份；所述吸水性高分子聚合物为聚乙烯吡络烷酮；所述高吸水性高分子聚合物的分子量为20万，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅铝酸钙。
[0048] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0049] 实施例6
[0050] 本发明所述混凝土余浆处理工艺的一种实施例，本实施例所述混凝土余浆处理工艺为：在混凝土余浆中加入石子，搅拌，加入余浆处理剂，继续搅拌至形成颗粒状，卸料，得到混凝土余浆骨料，保存，备用；所述余浆处理剂根据添加量的不同选择不同重量的包装；所述余浆与石子的重量比为：余浆：石子＝1:3；余浆处理剂的用量为混凝土余废料总质量的0.09％；
[0051] 所述混凝土余浆处理剂为粉末状，包含以下重量份的成分：高吸水性高分子聚合物95份、晶核型水泥水化促进剂5份和超细度水泥(含纳米级细度水泥)5份；所述吸水性高分子聚合物为聚丙烯酸钠；所述高吸水性高分子聚合物的分子量为5万，所述晶核型水泥水化促进剂为纳米水化硅铝酸钙。
[0052] 余浆处理剂可以为各种不同质量的小袋装包装，包装袋材质为水可溶性材料；使用时，与余浆处理剂一起投入到余废混凝土中，在搅拌过程中，水溶分解；也可采用大袋普通包装袋包装。
[0053] 将本申请实施例1～6混凝土余浆处理工艺制备得到的混凝土余浆骨料，作为粗骨料取代天然石子，回收应用，制备混凝土；所述粗骨料取代天然石子的取代率为40％；另外设置对比例，对比例中的混凝土只含有天然石子，没有余浆混凝土骨料，具体混凝土配合比如表2所示，混凝土的性能如表3所示：
[0054] 表2混凝土配合比
[0055]
[0056] 表3混凝土性能(材料用量单位：kg)
[0057]
[0058] 从表3可以看出，与对比例相比，使用本发明工艺产生的粒状材料作为粗骨料，取代一部分天然石子，制备混凝土，不增加拌合水使用量及外加剂掺量，对新拌混凝土的和易性及硬化混凝土的强度无不良影响。
[0059] 为了研究不同配方的余浆处理剂对工艺处理的影响，本申请设置实验组1～6，实验组1～6中的工艺与实施例1相同，只是处理剂中高吸水性高分子聚合物、晶核型水泥水化促进剂、超细度水泥的含量不同，具体如表4所示：
[0060] 表4余浆处理剂组成及对余浆处理工艺的影响
[0061]
[0062] 从表4可以看出，实验组3和实验组4中，高吸水性高分子聚合物50～90份、晶核型水泥水化促进剂10～30份和超细度水泥5～20份，其吸水固化效果更好，余浆处理剂用量更低。
[0063] 实验中发明人发现：当余浆：石子小于1:1时，余浆处理剂用量大，不易形成干爽分散性良好的粒状骨料，而当石子与余浆的比例越大时，越易于形成干爽分散性良好的粒状骨料，余浆处理剂用量低，但考虑到资源及成本方面，用于处理余浆的石子用量过大，造成资源浪费和成本提高，对形成的余浆混凝土骨料并无明显优势，故本申请限定余浆：石子的范围为1:1～1:3。
[0064] 最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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