一種利用骨料製備新型材料的方法與流程

2023-10-06 20:26:44 2

本發明涉及材料加工技術領域，具體說是一種利用骨料製備新型材料的方法。

背景技術：

隨著我國現代化建設的發展城市化進程的加快，大規模的新城市建設和舊城改造導致建築廢棄物的日益增多。建築廢棄物是指建造、修繕和拆除建築物時所產生的廢棄物，通常有廢磚瓦塊、廢石料、混凝土塊、砂灰土。目前大部分廢混凝土都是未經處理直接堆放或填埋，不僅佔用了大量土地、汙染環境，而且造成了資源的大量浪費。由於我國近些年來一直進行大規模的建設，耗費了大量的砂、石及水泥等建築材料。大量開採砂、石等天然資源，造成資源緊張，環境惡化。人們探討對廢混凝土再利用，主要是將其製備為再生骨料或建築構件。由於廢混凝土與天然建築材料的物理性能有較大差異，如廢混凝土吸水率較大，通常為3.6～8％，而天然骨料的吸水率小於3％，如採用通常方法將不能保證施工質量及使用壽命。還普遍存在的再生骨料處理能耗大、產品成本偏高、產品力學性能偏低、使用過程耐久性差等技術問題。

技術實現要素：

本發明目的在於提供的一種利用骨料製備新型材料的方法，為實現上述目的：本發明提供如下技術方案：

一種利用骨料製備新型材料的方法，包括以下步驟：將骨料和配料經預處理後，與外加劑混合，再經過後續處理即可，按重量比例計骨料∶配料∶與外加劑比例為＝48-96∶3-50∶0.01-2。

所述預處理是當配料為水泥時，將水泥按計量稱量，當配料為廢塑料薄膜時，將廢塑料薄膜進行清洗破碎後計量稱量，骨料的預處理是利用水或除塵裝置使其表面活化，當製備彩色磚時，配料中可添加顏料，添加量按磚質量計為30-50％。

所述牆體材料時採用的外加劑為混凝土密封固化劑和金剛石樹脂，道路材料時採用的外加劑為緩凝劑；所述製備複合材料時，外加劑為多種助劑，助劑A為鐵粉，助劑B為玻璃纖維，助劑C為樹脂，助劑D為輔助小料。

所述骨料分為大骨料、粗骨料、中骨料和細骨料。

所述後續處理是當製備牆體材料時，將中骨料、細骨料、外加劑和水泥混合後注水，開始攪拌，攪拌3-5分鐘後，運至成型工段，成型送入養護系統，養護8小時後取出，運送至降板機中，即進入碼垛系統；

當製備道路材料時，將粗骨料、中骨料、細骨料、外加劑和水泥按計量混合後注水，攪拌3-5分鐘後出料；

當製備複合材料時，將細骨料與助劑A進行活化處理，將活化後的細骨料和助劑A與塑料薄膜、助劑B、助劑C和助劑D送至合成倉，加熱加壓反應後成漿狀入模具冷卻成型

所述牆體材料的成型工段是將攪拌後的物料運至砌塊成型機，通過擠壓成型為砌塊或磚坯體，再由成型機的送棧板裝置送上鏈板輸送機，經過清掃器將砌塊或磚坯體表面的浮渣清掃乾淨，輸送至升板機，即進入養護系統；

所述養護系統是砌塊或磚坯體進入升板機滿三板後升起一層，直至升滿九層，在最低層進入升板機時，多層叉車轉運車開始駛進升板機內，待最後一層升起到位後，多層叉車轉運車一次將砌塊或磚全部從升板機上取出，駛進養護窯中，放置養護窯中，利用太陽能養護系統，通過噴淋系統自動調節溼度。養護8小時後取出，運送至降板機中，即進入碼垛系統。

所述碼垛系統是經過養護的砌塊或磚送進降板機後，降扳機逐層將砌或磚塊降到輸送機上，由輸送機送至推塊機，推塊機將砌塊或磚推離底板，砌塊或磚被推到翻塊排磚機上，由翻塊裝置將其翻轉成水平，由輥道送至瑪垛機，砌塊或磚通過瑪垛機碼成六層，每層18塊，共108塊一垛，最後經送垛輥道送出車間，由叉車送至養護堆場，養護堆場碼放高度2.6m，7天後即可出廠。

所述製備牆體材料，按物料添加量計比例為水泥∶細骨料∶中骨料∶外加劑∶水＝14-17∶28-30∶53-55∶0.03-0.04∶0.01-0.02；

所述製備道路材料，按物料添加量計比例為水泥∶細骨料∶中骨料∶粗骨料∶大骨料∶外加劑∶水＝4-5∶30-32∶18-20∶18-20∶18-20∶0.005-0.01∶8-10。所述製備複合材料時，外加劑為多種助劑，按物料添加量計比例為塑料薄膜∶細骨料∶助劑A∶助劑B∶助劑C∶助劑D＝48-52∶45-50∶0.3-0.8∶0.3-0.8∶0.3-0.8∶0.3-0.8。

本發明的有益效果是：

本方法能夠將再生的骨料得到大量的應用，同時生產得到的新型材料用途大，可以作為建築材料，牆體材料，複合材料等多處的行業進行應用。提高了產品的市場價值。製備工藝簡單、方便。本發明一方面解決了大量建築廢棄物處理困難，以及由其造成的生態環境日益惡化等問題；另一方面，用建築廢棄物製造再生骨料替代天然骨料，可以減少建築業對天然資源的的消耗，從而減少對天然砂石的開採，減少了天然骨料日益匱乏和大量砂石被開採對生態環境造成的破壞程度，保護了人類的生存環境，保證了人類社會的可持續發展，符合可持續發展的要求。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例進行詳細描述。

實施例1

牆體材料生產加工方法

表1-1普通磚基本配比

表1-2空心砌塊基本配比

1、原料工段 對進廠原材料都採用庫存的形式，進廠後分別進入料庫儲存備用。普通矽酸鹽水泥：進廠後打入料倉備用；外加劑：進廠後部分放置倉庫備用，部分打入外加劑配料倉中待用；骨料：使用時由裝載機從廢墟預處理生產工藝線成品堆場裝取，並運至配料倉卸入。

2、計量及配料攪拌工段 按照混凝土配方，對原材料分別計量，各級骨料由配料系統計量後，由骨料提升機提至配料倉；水泥通過螺旋輸送機至水泥稱，計量後卸入配料倉；外加劑(混凝土密封固化劑和金剛石樹脂)由自動計量卸料閥，卸入配料倉。物料配料完後卸入攪拌機，進行下一組配料。物料進入攪拌機後，先注入部分用水後，開動攪拌機，這裡攪拌的速度是31r/m，攪拌3-5分鐘後，通過用水量自動調節系統對拌和物進行調節後，便可出料，使用皮帶運輸機運至成型工段。

3、成型工段 混凝土被運至砌塊成型機後，通過擠壓成型為磚(砌塊)坯體，再由成型機的送棧板裝置送上鏈板輸送機，經過清掃器將磚(砌塊)坯體表面的浮渣清掃乾淨，輸送至升板機，即進入養護系統。

4、養護系統 磚(砌塊)坯體進入升板機滿三板後升起一層，直至升滿九層，在最低層進入升板機時，多層叉車轉運車開始駛進升板機內，待最後一層升起到位後，多層叉車轉運車一次將27板磚(砌塊)全部從升板機上取出，駛進養護窯中，放置養護窯中，利用太陽能養護系統，通過噴淋系統自動調節溼度。養護8小時後取出，運送至降板機中，即進入碼垛系統。

5、碼垛系統 經過養護的27板磚(砌塊)送進降板機後，降扳機逐層將磚(砌塊)降到輸送機上，由輸送機送至推塊機，推塊機將磚(砌塊)推離底板，磚(砌塊)被推到翻塊排磚機上，由翻塊裝置將其翻轉成水平，由輥道送至瑪垛機，磚(砌塊)通過瑪垛機碼成六層，每層18塊，共108塊一垛，最後經送垛輥道送出車間，由叉車送至養護堆場，養護堆場碼放高度2.6m。

棧使用後通過皮帶運送到翻板機進行翻板，之後進行棧板清洗，運送到棧板倉，最後通過降板節距輸送機運送到成型機準備下輪的工作。磚(砌塊)在養護堆場自然養護7天後，並可檢驗出廠。

其他用水一般指養生或清洗用水。

表1-3混凝土空心砌塊物料平衡

表1-4混凝土空心砌塊產品技術指標

2、產品規格混凝土普通磚產品規格：240×115×53(mm)。混凝土空心砌塊主要生產規格：390×190×190(mm)。其它規格可由產需雙方協定。

實施例二

道路材料生產加工方法

表2-1基本配比

1、骨料配料工段 不同粒級的骨料由裝載機運至骨料配料工段，並卸入配料倉中；骨料通過固定在料倉下口的弧門給料器向皮帶稱量機供料，每個倉口裝有弧門給料器，通過氣頂開閉打開弧門配料，骨料通過皮帶稱量機稱量。稱完的骨料通過水平皮帶機轉送到上料皮帶輸送機後送到予加料鬥、混合料鬥進入攪拌機中。

2、骨料及拌合水配料工段 水泥、外加劑配料通過螺旋輸送機給料，通過調速定量給料機計量後，輸送至配料倉中。水配料通過水泵、止回閥和貯水鬥後進入水稱鬥稱量，在經過DN50管路閥時，可進行精確定量，通過管路閥進入水稱鬥與稱量過的水一起經過DN200蝶閥卸入貯水鬥，然後通過卸水路進入攪拌機。設骨料預加料鬥1臺，貯存稱量好的混合骨料。預加料鬥上裝有壓力傳感器，以了解預加料鬥中存料情況。還配有1臺扁袋式反吹除塵器，通過離心風機抽去預加料鬥內灰塵。

3、攪拌工段 骨料、粉料、水、外加劑稱量完畢後，經由卸料裝置分別進入攪拌機進行攪拌，在攪拌3-5分鐘後，進行和易性能測試，測試合格後便可進入出料工段。

4、出料工段 在攪拌平臺下部裝有料倉，將攪拌好的混凝土卸入料倉，料倉底部裝有出料鬥，裝料車對好位置後，出料鬥才可以開門卸料。

效果數據

表2-2穩定材料擊實試驗檢測報告

由遼寧省路橋建設集團工程檢測有限公司檢測材料效果，試驗依據JTG E51-2009(T0804-1994)

表2-3穩定材料無側限抗壓強度試驗檢測報告

由遼寧省路橋建設集團工程檢測有限公司檢測材料效果，試驗依據JTGE51-2009(T0805-1994)

實施例三

複合材料生產加工方法

表3-1複合材料基本配比

1、原材料工段 從雜物堆場中人工分揀出廢塑料薄膜，首先進行清洗，除去附著在塑料薄膜表面的泥土等一些雜物，然後運至乾燥系統，乾燥後的塑料薄膜輸送至破碎機中，經過破碎後，入庫待用。細骨料由裝載機運至生產線，首先對細骨料進行預處理利用除塵裝置使其表面活化，計量後輸送至細骨料活化倉中；助劑A進廠後，注入助劑罐中，由流量計量泵計量後，通過管道輸送至稀釋倉中，同時計量其稀釋用水，並注入稀釋倉；稀釋後的助劑A通過計量，從稀釋倉輸送至骨料活化倉中，對細骨料進行表面處理，經過物理化學反應後，細骨料由活化倉輸送至乾燥系統中，進行乾燥後，入庫待用。其他外加劑進廠後，均採用庫存備用形式，分別進入料庫儲存備用。

2、配料、合成工段 將塑料、細骨料、助劑A、助劑B、助劑C、助劑D等原材料分別計量後輸送至合成倉中，物料在合成倉中經過加熱600-800℃、加壓30-50pa後充分的反應，並呈漿狀後，卸入中間料倉中。

3、壓製成型工段 合成料通過漿式卸料器和計量閥，計量卸料入模具中，然後由液壓機進行壓制，並保持一定時間；冷卻水循環系統在保壓後即對模具進行冷卻，加快成型速度，使其儘快冷卻成型；保壓冷卻後即可進入脫模碼垛系統。

4、脫模碼垛工段 產品保壓冷卻成型後進行脫模，模具進行清理、塗抹隔離劑後，再運入壓製成型工段，製成品由叉車運入成品堆場，並可檢驗出廠。

所述輔助小料為能夠迅速將鋼筋、玻璃纖維、樹脂處理成型的複合材料。能夠材料增強韌性及強度。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。