本发明涉及二灰碎石的回收利用技术领域，尤其涉及一种二灰碎石的筛分方法及一种改性水泥。
背景技术：
旧二灰碎石是从路基材料为二灰碎石的路基上铣刨得到的工程废料，其再生利用能够有效处置废料，减少新材料的开采量，节约大量的砂石材料，有利于环境保护，节省工程投资。
然而，现有技术主要是直接回收利用旧二灰碎石，直接回收利用的旧二灰碎石集料并不能够有效解决旧二灰碎石高吸水率、高磨耗值、高压碎值等物理缺陷问题，导致使用了旧二灰碎石的建筑物或构筑物出现大量的性能问题，如干缩开裂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种二灰碎石的筛分方法及一种改性水泥，本发明提供的二灰碎石的筛分方法操作简便，易于实施，筛分得到的各级粗集料的吸水率、磨耗值、压碎值较旧二灰碎石明显降低，能够代替旧二灰碎石原料进行应用，改善旧二灰碎石的使用性能；筛分得到的细集料还能够替代部分水泥原料得到改性水泥，减少了水泥的使用量，节约了资源。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种二灰碎石的筛分方法，包含如下步骤：
对二灰碎石原料进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石；
对所述预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料；
对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。
优选的，所述搅拌处理的转速为30～35转/分，所述搅拌处理共转动250～350转。
本发明还提供了一种改性水泥，包含p.ii52.5型硅酸盐水泥、集料和减水剂，所述集料为上述技术方案所述筛分方法得到的粒径为(0,0.075]mm的集料；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为(70～95):(5～30)；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:(0.05～0.3)。
优选的，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为95:5；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.05。
优选的，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为85:15；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.15。
优选的，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为70:30；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.30。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂和磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂中的一种或几种。
本发明提供了一种二灰碎石的筛分方法，包含如下步骤：对二灰碎石原料进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石；对所述预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料；对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。本发明提供的筛分方法操作简便，易于实施，且筛选得到的各级集料的吸水率、磨耗值、压碎值明显将低，表观密度稍有提高，克服了现有技术中直接使用旧二灰碎石时，旧二灰碎石原料吸水率、磨耗值和压碎值过高的物理性能缺陷，进而能够降低粗集料应用于混合料之后混合料的干缩裂缝，同时提高混合料的抗压强度。
本发明还提供了一种改性水泥，包含p.ii52.5型硅酸盐水泥、集料和减水剂，所述集料为筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为(70～95):(5～30)；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:(0.05～0.3)。本发明提供的改性水泥使用粒径为(0,0.075]mm的集料代替部分水泥原料，在保证了水泥的基础性能的基础上，增加了二灰碎石废料的利用率，减少了水泥的使用量，节约了资源；同时，由于降低了水泥的使用量，进而能够降低水泥水化时的水化热。
附图说明
图1为粒径为(0,0.075]mm的集料的添加量与水泥胶砂抗折强度之间的关系曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种二灰碎石的筛分方法，包含如下步骤：
对二灰碎石原料进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石；
对所述预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料；
对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。
本发明对二灰碎石原料进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石。在本发明中，所述二灰碎石具体为从路基材料为二灰碎石的路基上铣刨得到的旧二灰碎石。本发明对所述铣刨的实施方式没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的路基的铣刨方法进行即可。
在本发明中，所述搅拌处理优选在搅拌机中进行。本发明对所述搅拌机的种类没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所常用的大型搅拌机即可。在本发明中，所述搅拌机优选为直径为0.5～2m的搅拌机；所述搅拌处理的转速优选为30～35转/分，更优选为31～33转/分；所述搅拌处理优选共转动250～350转，更优选为300～310转。
本发明优选将二灰碎石原料和搅拌球混合后，使得搅拌球和二灰碎石原料一起进行搅拌处理。在本发明具体实施例中，所述搅拌球为钢球，直径为46.8mm；所述搅拌球的加入质量和二灰碎石原料的加入质量相等。
在本发明中，所述搅拌处理能够去除二灰碎石原料表面的细集料，同时对二灰碎石原料进行破碎，加入的搅拌球能够促进细集料的去除以及二灰碎石的破碎。
得到预处理二灰碎石后，本发明对所述预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料。
本发明对所述筛分方法没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的筛分方法进行筛分即可。在本发明具体实施例中，筛分所述预处理二灰碎石使用的设备为大型振动筛分机，购自亚锦机械设备有限公司，型号为4yzs1860。
得到粒径为(0,1.7]mm的集料后，本发明对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。
在本发明具体实施例中，筛分所述粒径为(0,1.7]mm的集料使用的设备为快速水泥分离器，购自星华环保机电有限公司，型号为kfx-1。
在本发明中，上述筛分过程得到的粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料和粒径为(0.075,1.7]mm属于粗集料，粒径为(0,0.075]mm的集料属于细集料。在本发明中，筛选的粗集料能够用作混凝土的骨料和道路基层的骨料。
本发明还提供了一种改性水泥，包含p.ii52.5型硅酸盐水泥、集料和减水剂，所述集料为上述技术方案所述筛分方法得到的粒径为(0,0.075]mm的集料；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为(70～95):(5～30)；
所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:(0.05～0.3)。
本发明提供的改性水泥包含p.ii52.5型硅酸盐水泥。本发明对所述p.ii52.5型硅酸盐水泥的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售的p.ii52.5型硅酸盐水泥即可。
本发明提供的改性水泥包含集料，所述集料为上述技术方案所述筛分方法筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料。本发明优选对所述筛分得到的集料进行干燥后再应用于水泥中，所述干燥的温度优选为90～110℃，更优选为95～105℃，最优选为100℃；所述干燥的时间优选为10～15小时，更优选为12～13小时。
本发明提供的改性水泥包含减水剂，所述减水剂优选为聚羧酸减水剂、萘系减水剂和磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂中的一种或几种。本发明对所述减水剂的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的上述减水剂的市售产品即可。
在本发明中，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的质量比为(70～95):(5～30)，优选为(75～90):(10～25)，更优选为(80～85):(15～20)；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的总质量与减水剂的质量比为100:(0.05～0.3)，优选为100:(0.1～0.2)。
作为本发明的一个具体实施例，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的质量比为95:5；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.05。此时，所述改性水泥为52.5水泥。
作为本发明的一个具体实施例，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的质量比为85:15；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.15。此时，所述改性水泥为42.5水泥。
作为本发明的一个具体实施例，所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的质量比为70:30；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料的总质量与减水剂的质量比为100:0.30。此时，所述改性水泥为32.5水泥。
本发明对所述改性水泥的制备方法没有任何的特殊要求，将各原料组分混合均匀即可。
本发明对所述改性水泥的使用方法没有任何的特殊要求，按照常规水泥的使用方法进行使用即可，如将所述改性水泥与水按照1:3的比例混合得到水泥胶砂进行使用。本发明优选先将减水剂和水混合，然后再与p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料进行混合得到水泥胶砂。
下面结合实施例对本发明提供的二灰碎石的筛分方法及一种改性水泥进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
从路基材料为二灰碎石的路基上铣刨得到旧二灰碎石，将得到的旧二灰碎石和钢球(直径为46.8mm)等质量比例加入搅拌器，以33转/分的转速转动300转，二灰碎石进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石；
使用大型振动筛分机，对预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料；
使用快速水泥分离器，对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。
本发明对本实施例得到的各级粗集料进行了性能测试，结果如表1所示。
表1各级粗集料的性能参数
由表1可知，筛选得到的各级粗集料的吸水率、磨耗值、压碎值明显将低，表观密度稍有提高，克服了二灰碎石原料吸水率、磨耗值和压碎值过高的物理性能缺陷，进而能够降低粗集料应用于混合料之后混合料的干缩裂缝，同时提高混合料的抗压强度。
实施例2
将实施例1筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料作为集料原料。
将0.05份聚羧酸减水剂与95份p.ii52.5型硅酸盐水泥混合，最后再与5份集料混合，得到改性水泥。
实施例3
将实施例1筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料作为集料原料。
将0.15份聚羧酸减水剂与85份p.ii52.5型硅酸盐水泥混合，最后再与15份集料混合，得到改性水泥。
实施例4
将实施例1筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料作为集料原料。
将0.30份磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂与70份p.ii52.5型硅酸盐水泥混合，最后再与30份集料混合，得到改性水泥。
实施例5
以表2的添加量为准，按照先将减水剂和水混合，然后再与p.ii52.5型硅酸盐水泥和粒径为(0,0.075]mm的集料进行混合的方法制备不同的水泥胶砂，其原料种类、添加量和水泥胶砂的性能参数均如表2和图1所示。其中，图1为粒径为(0,0.075]mm的集料的添加量与水泥胶砂抗折强度之间的关系曲线，其中粒径为(0,0.075]mm的集料掺入比例是指集料在集料和p.ii52.5型硅酸盐水泥总量中的质量含量。
表2不同水泥胶砂的性能参数(水灰比为3:1)
由表2和图1可知，本发明能够通过调整集料和p.ii52.5型硅酸盐水泥的比例来得到不同型号、不同强度的水泥。
由以上实施例可知，本发明提供了一种二灰碎石的筛分方法，包含如下步骤：对二灰碎石原料进行搅拌处理，得到预处理二灰碎石；对所述预处理二灰碎石进行筛分，分别得到粒径为(19,31.5]mm的集料、粒径为(9.5,19]mm的集料、粒径为(4.75,9.5]mm的集料、粒径为(1.7,4.75]mm的集料以及粒径为(0,1.7]mm的集料；对所述粒径为(0,1.7]mm的集料进行筛分，得到粒径为(0.075,1.7]mm的集料以及粒径为(0,0.075]mm的集料。本发明提供的筛分方法操作简便，易于实施，且筛选得到的各级集料的吸水率、磨耗值、压碎值明显将低，表观密度稍有提高，克服了现有技术中直接使用旧二灰碎石时，旧二灰碎石原料吸水率、磨耗值和压碎值过高的物理性能缺陷，进而能够降低粗集料应用于混合料之后混合料的干缩裂缝，同时提高混合料的抗压强度。
本发明还提供了一种改性水泥，包含p.ii52.5型硅酸盐水泥、集料和减水剂，所述集料为筛分得到的粒径为(0,0.075]mm的集料；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的质量比为(70～95):(5～30)；所述p.ii52.5型硅酸盐水泥和集料的总质量与减水剂的质量比为100:(0.05～0.3)。本发明提供的改性水泥使用粒径为(0,0.075]mm的集料代替部分水泥原料，在保证了水泥的基础性能的基础上，增加了二灰碎石废料的利用率，减少了水泥的使用量，节约了资源；同时，由于降低了水泥的使用量，进而能够降低水泥水化时的水化热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。