專利名稱：廢舊磚再生混凝土建材及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到利用工程建設(shè)或建筑物被拆解的廢舊磚塊和碎磚再生出一種新的綠色環(huán)保建筑材料以及再生建筑材料的制作方法。
背景技術(shù)：
磚是我國傳統(tǒng)的墻體材料，使用廣泛，全國共有磚企業(yè)約12萬個(gè)，占地500多萬畝，每年燒磚毀田數(shù)達(dá)12萬畝。雖然政策上禁止使用實(shí)心粘土磚，然而，由于磚具有就地取材、價(jià)格便宜、經(jīng)久耐用、還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)，因此，各種類型的磚仍在大量使用。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，新老城鎮(zhèn)的拆遷和建設(shè)更迭，加上一些自然災(zāi)害的影響， 導(dǎo)致產(chǎn)生大量的建筑廢舊磚等建筑垃圾，對人類生存環(huán)境造成不良的影響。建筑廢舊磚塊或碎磚在建筑垃圾中含量極大，因此，合理處理和利用廢舊磚是一個(gè)極待解決的問題。國際結(jié)構(gòu)與材料實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合會(huì)研究表明，多數(shù)工業(yè)化國家建筑垃圾的人均年排放量達(dá)I噸，循環(huán)利用這些建筑垃圾每年可減少5%天然資源的消耗。建筑垃圾中含有大量磚類材料，合理利用建筑磚類材料不僅環(huán)保節(jié)能，且蘊(yùn)藏巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)相關(guān)估算，到 2020年，我國至少新產(chǎn)生建筑固體廢棄物30億噸，其中含有大量的廢舊磚，如將其中50% 轉(zhuǎn)化為生態(tài)建筑板材，將創(chuàng)造價(jià)值6000億元，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。目前，全世界混凝土的年生產(chǎn)量巨大，中國混凝土的年產(chǎn)量占世界總量的45%， 2011年I 12月，中國商品混凝土的產(chǎn)量達(dá)7. 4億立方米，同比增長27.2%。生產(chǎn)混凝土需要耗費(fèi)原料中碎石礦料約占70%，而礦山資源是一種不可再生資源，需要加強(qiáng)保護(hù)。因此，現(xiàn)階段建筑材料存在兩個(gè)大問題一是，建筑垃圾(包括廢舊磚)的處治與環(huán)境問題；二是，我國所需建材量較大與碎石礦山資源需要保護(hù)之間的矛盾。中國專利 “CN1383939A”公開了再生磚瓦砌磚及其制備方法，其砌磚強(qiáng)度較低，水泥漿要求較高。中國專利“CN1673160A”公開了建筑垃圾磚及其制造方法，其粘結(jié)劑組成較多，強(qiáng)度不高。這些專利成品主要作砌塊使用，沒有充分發(fā)揮廢舊磚的功效。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)存的技術(shù)問題和不足，本發(fā)明能提供解決辦法，通過提煉工程建設(shè)或建筑物拆解中的廢舊磚塊和碎磚，將廢舊磚塊和碎磚作為再生混凝土材料骨料，得到綠色環(huán)保的再生混凝土建筑材料。通過循環(huán)使用廢舊磚再生建筑材料，實(shí)現(xiàn)建筑廢舊磚的資源化、無害化和可持續(xù)化。本發(fā)明具有原料組成簡單、廢舊磚使用量大、制作方法可靠、能耗低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，并注重節(jié)能環(huán)保理念。本發(fā)明不但可解決建筑廢舊磚的處治和環(huán)境問題，而且可緩解我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所需建材供應(yīng)緊張的矛盾，還有助于加強(qiáng)保護(hù)碎石礦料。本發(fā)明的基本原理按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55-2000)，利用磚孔隙率大的特點(diǎn)，采用等體積置換法將磚骨料代替碎石，調(diào)節(jié)磚骨料粒徑、水泥用量和水量， 均勻攪拌混合物，使再生混凝土建材的力學(xué)性能達(dá)到最優(yōu)。本發(fā)明中磚骨料必須吸足夠水， 并控制好制作過程的用水量。
本發(fā)明的技術(shù)方案及制作方法原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料:42%' 50%
砂22% 30%
水泥17% 20%
水7%--9%其中磚骨料粒徑按四級分配，即粒徑4. 75 9. 5mm、粒徑9. 5 16mm、粒徑16 19mm、粒徑 19 26. 5mm。本發(fā)明制作方法的具體步驟如下(I)磚骨料制備將廢舊磚塊或碎磚拆除和支解后，清理表面雜污；通過破碎機(jī)把磚粉碎成骨料，破碎成骨料過程中應(yīng)特別注意提高磚的利用率，骨料的粒徑范圍選為4. 75mm 26. 5mm ;將磚骨料放入水中一段時(shí)間，確保磚骨料吸足水。⑵原料準(zhǔn)備第(I)步完成后，按照原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)準(zhǔn)備原料，篩分不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)的磚骨料，砂和水按照普通混凝土制作要求，水泥采用普通硅酸鹽水泥，用水量不含磚吸水后的含水率和砂的含水率。(3)再生材料制作及成型第(2)步完成后，將準(zhǔn)備好的不同粒徑磚骨料、砂和水泥送入基料攪拌機(jī)中，并加入重量百分?jǐn)?shù)的水進(jìn)行攪拌，得到再生建筑材料，然后制作再生材料性能測試試件，抗壓試件尺寸采用150_X 150_X 150mm,抗折試件尺寸采用100mmxl00mmx600mm ;標(biāo)準(zhǔn)再生混凝土建材試件養(yǎng)護(hù)條件及要求溫度為20±2攝氏度，相對濕度為95%以上，養(yǎng)護(hù)28天，灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天，得到試件平均抗壓強(qiáng)度為13. 20 23. 41MPa、平均抗折強(qiáng)度為3. 80
4.57MPa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效益如下⑴原料組成簡單；⑵制作方法可靠；⑶能耗低、節(jié)能環(huán)保，能回收利用大量的建筑廢舊磚；(4)強(qiáng)度高；(5)可大量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益好，為開發(fā)新型建筑材料提供了一條好的途徑。


附圖為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例I原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料42%砂30 %水泥19%水9%其中磚骨料不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)分配如下粒徑4. 75 9. 5mm占10%、粒徑9. 5 16_ 占 20%、粒徑 16 19_ 占 20%、粒徑 19 26. 5mm 占 50%。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備將廢舊磚塊或碎磚拆除和支解后，清理表面雜污；通過破碎機(jī)把磚粉碎成骨料，破碎成骨料過程中應(yīng)特別注意提高磚的利用率，骨料的粒徑范圍選為4. 75mm 26. 5mm ;將磚骨料放入水中一段時(shí)間，確保磚骨料吸足水。(2)原料準(zhǔn)備第(I)步完成后，按照原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)準(zhǔn)備原料，篩分不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)的磚骨料，砂和水按照普通混凝土制作要求，水泥采用普通硅酸鹽水泥，用水量不含磚吸水后的含水率和砂的含水率。(3)再生材料制作及成型第⑵步完成后，將準(zhǔn)備好的不同粒徑磚骨料、砂和水泥送入基料攪拌機(jī)中，并加入重量百分?jǐn)?shù)的水進(jìn)行攪拌，得到再生建筑材料，然后制作再生材料性能測試試件，抗壓試件尺寸采用150_X 150_X 150mm,抗折試件尺寸采用100mmxl00mmx600mm ;標(biāo)準(zhǔn)再生混凝土建材試件養(yǎng)護(hù)條件及要求溫度為20±2攝氏度，相對濕度為95%以上，養(yǎng)護(hù)28天，灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天，得到試件平均抗壓強(qiáng)度為22. 19MPa、平均抗折強(qiáng)度為4. 57MPa。實(shí)施例2原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料42%砂30 %水泥19%水9%其中磚骨料不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)分配如下粒徑4. 75 9. 5mm占10%、粒徑 9. 5 16_ 占 20%、粒徑 16 19_ 占 50%、粒徑 19 26. 5mm 占 20%。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例I。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)四種級配的粒徑含量中粒徑16 19mm和粒徑19 26. 5mm各占50%和20%，其它粒徑含量同實(shí)施例I。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為23. 41MPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. 36MPa。實(shí)施例3原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料42%砂30%水泥19%水9%
其中磚骨料不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)分配如下粒徑4. 75 9. 5mm占20%、粒徑 9. 5 16_ 占 50%、粒徑 16 19_ 占 20%、粒徑 19 26. 5mm 占 10%。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例I。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)四種級配的粒徑含量中粒徑4. 75 9. 5mm、粒徑 9. 5 16mm、粒徑 16 19mm 和粒徑 19 26. 5mm 各占 20%、50%、20% 和 10%。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為22. 63MPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. 40MPa。實(shí)施例4原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料42%砂30 %水泥19%水9%其中磚骨料不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)分配如下粒徑4. 75 9. 5mm占50%、粒徑
9.5 16_ 占 20%、粒徑 16 19_ 占 20%、粒徑 19 26. 5mm 占 10%。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例I。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)四種級配的粒徑含量中粒徑4. 75 9. 5mm和粒徑 19 26. 5mm各占50%和10%，其它粒徑含量同實(shí)施例I。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為22. OlMPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. 18MPa。實(shí)施例5原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料50%砂25%水泥17%水8%其中將磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)磚骨料的粒徑范圍選為9. 5 19mm。(2)原料準(zhǔn)備
同實(shí)施例I。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例I。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為22. lOMPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. 47MPa。實(shí)施例6原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料49%砂25%水泥18%水8%其中將磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例5。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例5。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例5。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為18. lOMPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. 15MPa。實(shí)施例7原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料50%砂24%水泥19%水7%其中將磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例5。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例5。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例5。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為16. 60MPa、平均抗折強(qiáng)度為 4. OlMPa0實(shí)施例8原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料50%砂22%水泥20%
水8%其中將磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。本實(shí)施例的制作方法步驟如下(I)磚骨料制備同實(shí)施例5。(2)原料準(zhǔn)備同實(shí)施例5。(3)再生材料制作及成型同實(shí)施例5。本實(shí)施例特點(diǎn)得到的試件平均抗壓強(qiáng)度為13. 20MPa、平均抗折強(qiáng)度為 3. 80MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)果按照實(shí)施例I 8制作再生混凝土建材，采用國標(biāo)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50081-2002)等方法，對再生建材進(jìn)行力學(xué)性能測試，測試結(jié)果如下表表I廢舊磚再生建材的原料組成及其力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.廢舊磚再生混凝土建材，其原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)如下磚骨料42% 50%砂 22% 30%水泥 17% 20%水 7% 9%其中磚骨料粒徑按四級分配，即粒徑4. 75 9. 5mm、粒徑9. 5 16mm、粒徑16 19mm、粒徑 19 26. 5mm。
2.按照權(quán)利要求I所述的廢舊磚再生混凝土建材，其特征在于磚骨料42%砂 30 %水泥19%水 9%其中磚骨料粒徑按四級分配，即粒徑4. 75 9. 5mm、粒徑9. 5 16mm、粒徑16 19mm、粒徑 19 26. 5mm。
3.按照權(quán)利要求I所述的廢舊磚再生混凝土建材，其特征在于磚骨料50%砂 25%水泥17%水 8%其中磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求I所述的廢舊磚再生混凝土建材，其特征在于磚骨料=49%砂 25%水泥18%水 8%其中磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求I所述的廢舊磚再生混凝土建材，其特征在于磚骨料50%砂 22 水泥20%水 8%其中磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)。
6.廢舊磚再生混凝土建材的制作方法，其具體步驟如下(1)磚骨料制備將廢舊磚塊或碎磚拆除和支解后，清理表面雜污；通過破碎機(jī)把磚粉碎成骨料，破碎成骨料過程中應(yīng)特別注意提高磚的利用率，骨料的粒徑范圍選為4. 75mm 26. 5mm ;將磚骨料放入水中一段時(shí)間，確保磚骨料吸足水；(2)原料準(zhǔn)備第(I)步完成后，按照原料組成及其重量百分?jǐn)?shù)準(zhǔn)備原料，篩分不同粒徑重量百分?jǐn)?shù)的磚骨料，砂和水按照普通混凝土制作要求，水泥采用普通硅酸鹽水泥，用水量不含磚吸水后的含水率和砂的含水率；(3)再生材料制作及成型第(2)步完成后，將準(zhǔn)備好的不同粒徑磚骨料、砂和水泥送入基料攪拌機(jī)中，并加入重量百分?jǐn)?shù)的水進(jìn)行攪拌，得到再生建筑材料，然后制作再生材料性能測試試件，抗壓試件尺寸采用150mmX 150mmX 150mm,抗折試件尺寸采用100mmxl00mmx600mm ;標(biāo)準(zhǔn)再生混凝土建材試件養(yǎng)護(hù)條件及要求溫度為20±2攝氏度，相對濕度為95%以上，養(yǎng)護(hù)28天，灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天，得到試件平均抗壓強(qiáng)度為13. 20 23. 41MPa、平均抗折強(qiáng)度為3. 80 4.57MPa。
7.按照權(quán)利要求6所述的廢舊磚再生混凝土建材的制作方法，其特征在于(1)磚骨料制備同權(quán)利要求6 ；(2)原料準(zhǔn)備同權(quán)利要求6，特征是磚骨料砂水泥水的重量百分比為 42% 30% 19% 9%，磚骨料粒徑按四級分配，即粒徑4. 75 9. 5_、粒徑9. 5 16_、 粒徑16 19mm、粒徑19 26. 5mm ；(3)再生材料制作及成型同權(quán)利要求6，特征是廢舊磚再生混凝土建材試件平均抗壓強(qiáng)度為22.01 23. 41MPa、平均抗折強(qiáng)度為4. 18 4. 57MPa。
8.按照權(quán)利要求6所述的廢舊磚再生混凝土建材的制作方法，其特征在于(1)磚骨料制備同權(quán)利要求6 ；(2)原料準(zhǔn)備同權(quán)利要求6，特征是磚骨料砂水泥水的重量百分比為 50% 25% 17% 8%，磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)；(3)再生材料制作及成型同權(quán)利要求6，特征是廢舊磚再生混凝土建材試件平均抗壓強(qiáng)度為22. lOMPa、平均抗折強(qiáng)度為4. 47MPa。
9.按照權(quán)利要求6所述的廢舊磚再生混凝土建材的制作方法，其特征在于(1)磚骨料制備同權(quán)利要求6 ；(2)原料準(zhǔn)備同權(quán)利要求6，特征是磚骨料砂水泥水的重量百分比為 49% 25% 18% 8%，磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)；(3)再生材料制作及成型同權(quán)利要求6，特征是廢舊磚再生混凝土建材試件平均抗壓強(qiáng)度為18. lOMPa、平均抗折強(qiáng)度為4. 15MPa。
10.按照權(quán)利要求6所述的廢舊磚再生混凝土建材的制作方法，其特征在于(1)磚骨料制備同權(quán)利要求6 ；(2)原料準(zhǔn)備同權(quán)利要求6，特征是磚骨料砂水泥水的重量百分比為 50% 22% 20% 8%，磚骨料粒徑控制在9. 5 19mm范圍內(nèi)；(3)再生材料制作及成型同權(quán)利要求6，特征是廢舊磚再生混凝土建材試件平均抗壓強(qiáng)度為13. 20MPa、平均抗折強(qiáng)度為3. 80MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用廢舊磚再生混凝土建材及其制作方法，其特征在于它采用工程建設(shè)中以及建筑物被拆解后的廢舊磚塊或碎磚材料，經(jīng)過破碎、篩選、分類、除塵浸濕后得到磚骨料，并將磚骨料、砂、水泥和水按一定比例均勻攪拌，得到一種適用的全新建材。本發(fā)明既可以做成高強(qiáng)度的砌塊，還可以作為基礎(chǔ)填料、路基材料和景觀道路橋梁材料，緩解建筑材料緊缺問題。本發(fā)明的產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、無污染、成本低、應(yīng)用廣、可持續(xù)性好、效益好等優(yōu)點(diǎn)，符合國家節(jié)能環(huán)保發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的要求。因此，本發(fā)明既可為經(jīng)濟(jì)建設(shè)作貢獻(xiàn)，還可以減少自然資源的消耗。
文檔編號C04B18/06GK102603236SQ20121006812
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者劉子振, 李曉龍, 肖斌, 趙先鋒 申請人:劉子振, 臺州學(xué)院