本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种混凝土再生微粉及其制备方法。
背景技术：
：随着城市化进程的不断加快，城市建筑垃圾的产生量和排放量日益增长。城市建筑垃圾占城市固体废弃物比重相当大。采用露天堆放或填埋方式处置，一方面占用大面积耕地，另一方面会对植被、人体健康、人居环境造成极大的负面影响，造成生态环境的破坏。因此，建筑垃圾安全处置和综合利用已日益受到人们的重视。目前，建筑垃圾主要是制成再生骨料用于生产再生混凝土等，但是再生骨料生产过程产生的粒径较小(0-5mm)的废料称为再生微粉，再生微粉颗粒中含有大量的硬化水泥浆体，这部分水泥浆体并未完全水化，其遇水存在再次水化的可能，其活性低，导致利用率较低。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种混凝土再生微粉的制备方法，达到提高再生微粉的活性的效果。本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种混凝土再生微粉的制备方法，包括如下步骤：s1：将废弃混凝土块进行破碎，按重量份选择粒径小于0.16mm的再生粉末100份；s2：将步骤s1中的再生粉末进行二次粉碎18min-32min，并将最后得到的粉末置于容器中，在容器中加入水，形成悬浮液；s3：向步骤s2中加入重量份的玻璃粉1-5份、激发液15-28份，搅拌反应50min-70min；s4：将步骤s3得到的物质陈化15h-20h，后进行干燥；s5：将步骤s4干燥后的物质在温度为680℃-760℃的条件下煅烧1h-1.5h，得到混凝土再生微粉。通过采用上述技术方案，物理激发时，硬化水泥石在机械力的作用下脱水，使得原本规则的水化产物氢氧化钙和c-s-h晶体不断发生畸变，最终成为无定型的物质，同时，再生微粉中晶型稳定的α-sio2在机械力作用下先转变为较稳定的β-sio2，最后转变为无定形态的sio2，因此，在第一次粉碎和第二次粉碎下不仅能使再生粉末的活性增加，也使得稳定的sio2最终转变为无定型态，活性增加，从而使得再生微粉的活性增加。玻璃粉具有一定的火山灰活性，粒度很细，并形成多孔状不定型二氧化硅和少量石英，并含有少量铝、钙等，将玻璃粉与激发液一起加入，能够有效提高再生粉末的活性，从而能够提高水泥胶砂等的强度。煅烧的过程中，层间的水分子将会脱去，生成无水caso4和cao，增大比表面积，结构变疏松，从而提高再生微粉的活性和水硬性，在加热过程中，石膏的晶格也会得到重排而变得不稳定，致使在水中的溶解度大于天然二水石膏，煅烧后的再生微粉在水泥水化初期就可以为水化硫铝酸钙的形成提供较多的so42-，促进早期一次水化产物形成和提高早期强度，同时随着水化反应进行，与熟料生成的氢氧化钙共同对矿渣其激发作用。本发明进一步设置为，激发液按重量份数包括钛酸四丁酯8-14份、无水乙醇50-70份、去离子水3-7份、质量份数为65％的浓硝酸6-10份。通过采用上述技术方案，钛酸四丁酯中的二氧化钛吸收光能量后，能够生成高活性电子和空穴，同时空穴具有很好的氧化性能，同时生成的高活性电子具有很好的还原性，空穴与粒子表面的水分子发生作用形成具有高活性的羟基自由基，电子与吸附在颗粒表面的溶解氧发生反应，生成强氧化性的超氧化物自由基，或者与水反应，使水中的羟基氧化，形成各种活性氧自由基，因此，将激发液与再生微粉进行混合后，二氧化钛吸附在再生微粉表面，有效提高再生微粉的活性。本发明进一步设置为，步骤s2中，二次粉碎的方式采用超微气流粉碎机进行二次粉碎。通过采用上述技术方案，超微气流对再生粉末进行粉碎的过程中，粉末间产生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用力实现对物料的粉碎，振动球磨机也可实现粉末的二次粉碎，但是振动球磨机粉磨后的粒形不规则，粒度分布不集中，且团聚现象严重，而相比于振动球磨机，超微气流粉碎机在粉末碰撞过程中，受力分布均匀，粒径分布范围窄，粒型规则，超微气流粉碎机在粉碎的过程中，再生粉末的粒径减小、粒形发生变化，同时结晶状态也发生了变化，从而提高了再生微粉的水化活性。本发明进一步设置为，步骤s2二次粉碎后得到的粉末粒径大于50μm的占10％-50％，粒径为10-50μm的占45％-80％、粒径小于10μm占5％-10％。通过采用上述技术方案，随着粉末时间的延长，再生微粉颗粒粒径不断减小，晶格发生畸变、晶体产生了缺陷，同时也产生了新的结晶物质，粒径为10-50μm和粒径大于50μm的再生微粉能够有效提高水泥砂浆的后期强度，而粒径小于10μm的再生微粉能够有效填充到砂浆、混凝土的孔隙中，保证砂浆、混凝土的抗压强度。此外，粉末在二次粉碎的过程中，再生微粉晶格的畸变程度增加，晶体结构被破坏，产生非晶态层，结晶颗粒无定型化，并产生新的结晶物质，提高再生粉末的活性。本发明进一步设置为，步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入助磨剂，助磨剂与混凝土块的重量比为0.1-0.3。通过采用上述技术方案，熟料颗粒由大到小的变化过程中，助磨剂能够降低熟料颗粒的表面能，促使颗粒表面裂纹的扩大，有利于物料的粉磨，同时助磨剂起分散作用，以延缓或减轻细物料的聚集作用，因为助磨剂能在物料的表面产生选择性吸附和电性中和，消除静电效应，减少颗粒聚集的能力和机会，提高细粉的分散度，消除静电效应。本发明进一步设置为，助磨剂包括三乙醇胺、乙二醇、膨胀珍珠岩中的一种或多种。本发明进一步设置为，在步骤s5中加入na2sio3·9h2o6-11份、na2co34-7份、cacl28-14份。通过采用上述技术方案，na2sio3·9h2o和na2co3能够使再生微粉中oh-的浓度增加，再生微粉在碱性环境下表面易形成游离的不饱和活性键，即再生微粉表面的sio2和al2o3的si-o和al-o键在碱性环境下发生断裂，形成的si-o-al网络聚合体的聚合度下降，更易与体系中的活性成分发生火山灰反应，生成具有较高强度和水硬性的c-s-h和c-a-h凝胶，从而提高再生微粉的活性。本发明的目的二：提供一种混凝土再生微粉的制备方法得到的再生微粉。本发明的目的三：提供混凝土再生微粉在砂浆或混凝土中的应用。通过采用上述技术方案，综上所述，本发明具有以下有益效果：1、废弃混凝土块在机械力的作用下，能够使得规则的氢氧化钙和c-s-h晶体不断发生畸变，最终成为无定型的物质，同时使得稳定的sio2最终转变为无定型态，同时将玻璃粉与激发液一起使用后，再进行煅烧有效提高混凝土再生微粉的活性；2、助磨剂和复合激发剂na2sio3·9h2o、na2co3、cacl2后，不仅有助于再生粉末的破碎，同时也能够生成更多的c-s-h和c-a-h凝胶，从而提高再生微粉的活性。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。以下实施例中混凝土再生微粉第一次破碎后的性能以及化学组成如下表所示。混凝土再生微粉的性能混凝土再生微粉的化学组成原料来源65％的浓硝酸阿拉丁试剂公司钛酸四丁酯阿拉丁试剂公司无水乙醇阿拉丁试剂公司去离子水阿拉丁试剂公司玻璃粉佛山市创国化工有限公司实施例1一种混凝土再生微粉的制备方法，包括如下步骤：s1：将废弃混凝土块进行破碎，按重量份选择粒径小于0.16mm的再生粉末100份；s2：将步骤s1中的再生粉末通过超微气流粉碎机进行二次粉碎18min，二次粉碎后的粉末粒径大于50μm的占50％，粒径为10-50μm的占45％、粒径小于10μm占5％，并将最后得到的粉末置于容器中，在容器中加入水，形成悬浮液；s3：向步骤s2中加入重量份的玻璃粉1份、激发液15份，搅拌反应50min；激发液按重量份数包括钛酸四丁酯8份、无水乙醇50份、去离子水3份、质量份数为65％的浓硝酸6份；s4：将步骤s3得到的物质陈化15h，后进行干燥；s5：将步骤s4干燥后的物质在温度为680℃的条件下煅烧1h，得到混凝土再生微粉。实施例2一种混凝土再生微粉的制备方法，包括如下步骤：s1：将废弃混凝土块进行破碎，按重量份选择粒径小于0.16mm的再生粉末100份；s2：将步骤s1中的再生粉末通过超微气流粉碎机进行二次粉碎25min，二次粉碎后的粉末粒径大于50μm的占20％，粒径为10-50μm的占72％、粒径小于10μm占8％，并将最后得到的粉末置于容器中，在容器中加入水，形成悬浮液；s3：向步骤s2中加入重量份的玻璃粉3份、激发液22份，搅拌反应60min；激发液按重量份数包括钛酸四丁酯11份、无水乙醇60份、去离子水5份、质量份数为65％的浓硝酸8份；s4：将步骤s3得到的物质陈化18h，后进行干燥；s5：将步骤s4干燥后的物质在温度为720℃的条件下煅烧1.3h，得到混凝土再生微粉。实施例3一种混凝土再生微粉的制备方法，包括如下步骤：s1：将废弃混凝土块进行破碎，按重量份选择粒径小于0.16mm的再生粉末100份；s2：将步骤s1中的再生粉末通过超微气流粉碎机进行二次粉碎32min，二次粉碎后的粉末粒径大于50μm的占10％，粒径为10-50μm的占80％、粒径小于10μm占10％，并将最后得到的粉末置于容器中，在容器中加入水，形成悬浮液；s3：向步骤s2中加入重量份的玻璃粉5份、激发液28份，搅拌反应70min；激发液按重量份数包括钛酸四丁酯14份、无水乙醇70份、去离子水7份、质量份数为65％的浓硝酸10份；s4：将步骤s3得到的物质陈化20h，后进行干燥；s5：将步骤s4干燥后的物质在温度为760℃的条件下煅烧1.5h，得到混凝土再生微粉。实施例4一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入重量份的三乙醇胺10份，即助磨剂与混凝土块的重量比为0.1。实施例5一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入重量份的三乙醇胺20份，即助磨剂与混凝土块的重量比为0.2。实施例6一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入重量份的三乙醇胺30份，即助磨剂与混凝土块的重量比为0.3。实施例7一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例5的不同之处在于，用等量的乙二醇代替三乙醇胺。实施例8一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例5的不同之处在于，用等量的膨胀珍珠岩代替三乙醇胺。实施例9一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s5中还加入na2sio3·9h2o6份、na2co34份、cacl28份。实施例10一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s5中还加入na2sio3·9h2o9份、na2co35份、cacl211份。实施例11一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s5中还加入na2sio3·9h2o11份、na2co37份、cacl214份。实施例12一种混凝土再生微粉的制备方法，与实施例2的不同之处在于，在步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入重量份的三乙醇胺20份，在步骤s5中还加入na2sio3·9h2o9份、na2co35份、cacl211份。对比例1与实施例2的不同之处在于，步骤s2中用振动球磨机代替超微气流粉碎机进行二次粉碎。对比例2与实施例2的不同之处在于，步骤s2中，超微气流粉碎机进行二次粉碎的时间小于18min，粉末粒径大于50μm的占70％，粒径为10-50μm的占25％、粒径小于10μm占5％。对比例3与实施例2的不同之处在于，步骤s2中，超微气流粉碎机进行二次粉碎的时间大于32min，粉末粒径大于50μm的占5％，粒径为10-50μm的占80％、粒径小于10μm占15％。对比例4与实施例2的不同之处在于，再生粉末不进行二次粉碎，其余步骤不变。对比例5与实施例2的不同之处在于，无步骤s3和步骤s4，将步骤s1中的再生粉末进行超微气流粉碎机进行二次粉碎后，直接将粉碎后的再生粉末在温度为680℃-760℃的条件下煅烧1h-1.5h，得到混凝土再生微粉。活性检测对实施例1-12和对比例1-5得到的混凝土再生微粉进行活性检测，混凝土再生微粉的活性指数的测试方式类比于粉煤灰的活性指数，按照gb/t1596-2005的方法进行检测，检测结果如表3所示，活性指数公式为：h＝r/r0×100％，其中r为试验胶砂抗压强度；r0为基准胶砂抗压强度，单位均为mpa。表1基础胶砂和试验胶砂组分配比，单位g试验水泥再生细粉标准砂水基础胶砂450——1350225对比胶砂3151351350225表2基础胶砂强度检测结果表表3混凝土再生细粉活性检测表&试验胶砂强度检测结果表从表3可以看出：实施例1-3中，实施例2中的抗压强度和抗折强度均优于实施例1和实施例3中的抗压强度和抗折强度，同时实施例2中再生微粉的活性指数均高于实施例1和实施例3中的活性指数，说明实施例2中的制备方法获得的混凝土再生微粉不仅能够提高混凝土再生微粉的活性，同时将混凝土再生微粉加入胶砂中还有助于提高胶砂的强度；实施例4-6与实施例2相比，当废弃混凝土块在破碎时加入助磨剂，能够使得再生粉末具有良好的粒径，同时也减小细颗粒团聚的量，从而使得再生粉末具有优良的活性指数；实施例7-8与实施例5相比，当用等量的乙二醇、膨胀珍珠岩分别代替三乙醇胺后，试验胶砂的抗折强度、抗压强度与实施例5中的抗折强度、抗压强度相同或略小于实施例5中的，说明助磨剂采用乙二醇、膨胀珍珠岩也能达到基本相同的结果；实施例9-11与实施例2相比，当在步骤s5中加入复合激发剂na2sio3·9h2o、na2co3份、cacl2时，能够进一步提高混凝土再生微粉的活性，主要是由于在煅烧的过程中，复合激发剂与酸性物质结合，形成活性的c-s-h活性凝胶，从而有助于提高混凝土再生微粉的活性，同时也有助于提高水泥胶砂的强度；实施例12与实施例2相比，当在步骤s1中废弃混凝土块在破碎时加入重量份的三乙醇胺，在步骤s5中加入na2sio3·9h2o、na2co3、cacl2时，实施例12中试验胶砂的抗压强度和抗折强度明显高于实施例2中的抗压强度和抗折强度，同时混凝土再生微粉的活性指数也优于实施例10和实施例5中的活性指数，说明将二者同时加入时，不仅能够提高试验胶砂的强度，同时也能够提高混凝土再生微粉的活性指数；对比例1与实施例2相比，当用振动球磨机代替超微气流粉碎机时，振动球磨机粉碎后的再生粉末的粒形不规则，粒径的分布不集中，表面棱角分明，导致混凝土再生微粉的活性降低，抗压强度和抗折强度也降低；对比例2-3与实施例2相比，当二次粉碎时间小于18min、大于32min时，水泥胶砂的抗压强度和抗折强度都呈下降，主要是由于二次粉碎时间过短时，大于50μm的粗颗粒相应的比较多，大颗粒的再生粉末表面棱角多，粒形分布不规则，从而导致混凝土再生微粉的活性低，当粉碎时间过长时，小于10μm的小颗粒比较多，容易出现团聚现象，分布不均匀，也降低混凝土再生微粉的活性；对比例4与实施例2相比，当再生粉末不经过二次粉碎时，混凝土再生微粉的活性指数也降低，由此可以看出，再生粉末进行二次粉碎的过程中，能够改变再生粉末中组分的结晶度，同时再生粉末的棱角被钝化，从而提高再生粉末的活性；对比例5与实施例2相比，当缺少步骤s3和步骤s4时，混凝土再生微粉的活性指数降低，说明钛酸四丁酯的加入，能够在再生粉末的表面形成包覆层，能够有效填附再生粉末表面的孔隙和不平，提高混凝土再生微粉的活性，保证水泥胶砂具有优良的骨架的同时，还能有效提高水泥胶砂的致密度，从而提高水泥胶砂的强度。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12