利用建築垃圾和廢舊陶瓷製備的混凝土樁的製作方法
2023-10-06 17:23:19
本發明涉及建築混凝土領域，尤其涉及一種利用建築垃圾和廢舊陶瓷製備的混凝土樁。
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日益增多。將其中所含的大量混凝土、燒結磚、蒸壓磚、陶瓷等塊體材料破碎處理後作為骨料再利用，不僅可節省天然骨料資源、緩解骨料供求矛盾，還能保護骨料產地的生態環境，解決建築廢棄物的堆放、佔地和環境汙染問題，對節省能源和資源、保護生態環境具有重要意義。但由於廢棄混凝土製成的再生骨料表面附著舊砂漿，廢棄燒結磚、廢棄蒸壓磚、廢棄混凝土空心砌塊、廢陶瓷等，其本身強度較低，因此，與天然骨料相比，再生骨料體積密度、強度、彈性模量較小，而吸水率較大，在用於配製再生骨料混凝土時，與天然骨料混凝土相比，新拌再生骨料混凝土拌合物和易性較差，硬化混凝土物理力學性能和耐久性也普遍要差。
技術實現要素：
本發明提供了一種利用建築垃圾和廢舊陶瓷製備的混凝土樁，以解決上述技術問題。
為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
一種利用建築垃圾和廢舊陶瓷製備的混凝土樁，包括混凝土柱體和位於所述混凝土柱體內的鋼筋骨架；
所述鋼筋骨架包括多圈同心的鋼筋環；每一圈所述鋼筋環由多根鋼筋環形設置而成；
在每一圈鋼筋環外均纏繞超高分子量聚乙烯纖維網；
所述混凝土柱體由混凝土材料澆築而成；所述混凝土材料的製備包括如下步驟：
將建築垃圾破碎後分揀出廢金屬、廢塑料、廢玻璃，得到建築垃圾破碎物；
將所述建築垃圾破碎物與稀硫酸按照重量比3-30:1混合，進行酸化處理；
將所述酸化處理後的建築垃圾破碎物使用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的建築垃圾顆粒；
將所述建築垃圾顆粒加熱至溫度為500-600℃，持續3.5-5小時；
將廢舊陶瓷用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的廢舊陶瓷顆粒；
將所述廢玻璃用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的廢玻璃顆粒；
將所述廢金屬除鏽後，做防鏽處理；
將冷卻後的所述建築垃圾顆粒與廢舊陶瓷顆粒和廢玻璃顆粒加入到球磨機內球磨，得到50-100目的混合物顆粒；
將所述混合物顆粒與納米分散液混合攪拌均勻，得到納米強化再生骨料；
按照重量份數計，將500-600份所述納米強化再生骨料、300-400份水泥、100-300份砂子、200-300份水、3-10份減水劑、100-200份粉煤灰、50-100份泡沫材料、10-50份粘接劑、50-80份蒙脫土、100-200份防鏽處理後的所述廢金屬混合攪拌得到混凝土材料。
優選地，所述超高分子量聚乙烯纖維網由超高分子量聚乙烯纖維編製成漁網狀結構。
優選地，所述納米分散液為矽粉顆粒分散於質量濃度為6-10％的矽溶膠中，經球磨處理1-2小時得到。
與現有技術相比，本發明的優點在於：在每一圈鋼筋環外纏繞超高分子量聚乙烯纖維網，製備的混凝土樁強度及抗衝擊性能更強。採用網狀超高分子量聚乙烯纖維，能進一步增強混凝土的抗壓和衝擊強度，避免地震或強大衝擊下將混凝土折斷。
建築垃圾破碎分揀後，將建築垃圾破碎物、廢金屬、廢玻璃重複利用，生成混凝土骨料，同時添加粘接劑、泡沫材料等，增強了混凝土強度和耐久性。
同時本發明使用建築垃圾和廢舊陶瓷，不僅將建築垃圾資源化再利用，還節約天然砂資源，可以大大緩解天然砂匱乏的壓力。降低了單方混凝土的成本，給企業帶來了巨大的經濟效益。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例的混凝土樁的截面結構示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本發明各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬於本發明所保護的範圍。
實施例1
如圖1所示為本實施例的一種利用建築垃圾和廢舊陶瓷製備的混凝土樁，包括混凝土柱體101和位於所述混凝土柱體內的鋼筋骨架；所述鋼筋骨架包括多圈同心的鋼筋環；每一圈所述鋼筋環由多根鋼筋103環形設置而成；在每一圈鋼筋環外均纏繞超高分子量聚乙烯纖維網102。
具體地，鋼筋在混凝土樁內起到抗壓作用，然而這種混凝土的抗衝擊性能以及耐久性不高。本發明的混凝土樁內，將超高分子量聚乙烯纖維網纏繞在鋼筋環外，澆築混凝土材料後，超高分子量聚乙烯纖維網能增強混凝土樁的抗衝擊性能以及耐久性。
其中混凝土材料的製備方法見實施例2
實施例2
本實施例公開了實施例1中混凝土材料的製備方法，包括如下步驟：
將建築垃圾破碎後分揀出廢金屬、廢塑料、廢玻璃，得到建築垃圾破碎物；具體主要是通過破碎機將大塊建築垃圾破碎成小塊，經人工及磁力篩選出廢金屬、廢塑料和廢玻璃，得到相對單一的建築垃圾破碎物。其中廢金屬和廢玻璃都可以在製備混凝土過程中備用。
將所述建築垃圾破碎物與稀硫酸按照重量比3-30:1混合，進行酸化處理；其中稀硫酸的濃度為20-40％。通過稀硫酸能進一步將建築垃圾破碎物中的雜物處理掉，避免雜物在後續處理過程中汙染環境，同時也能提高建築垃圾的鬆散性、粘接性。
將所述酸化處理後的建築垃圾破碎物使用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的建築垃圾顆粒；
將所述建築垃圾顆粒加熱至溫度為500-600℃，持續3.5-5小時；本發明將建築垃圾顆粒在高溫下保持幾小時，避免對環境造成汙染。
將廢舊陶瓷用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的廢舊陶瓷顆粒；
將所述廢玻璃用破碎機破碎成尺寸為5mm-10mm的廢玻璃顆粒；
將所述廢金屬除鏽後，做防鏽處理；廢金屬防鏽處理後作為粗骨料，避免廢金屬腐蝕生鏽影響混凝土的強度。
將冷卻後的所述建築垃圾顆粒與廢舊陶瓷顆粒和廢玻璃顆粒加入到球磨機內球磨，得到50-100目的混合物顆粒；
將所述混合物顆粒與納米分散液混合攪拌均勻，得到納米強化再生骨料；通過將混合物顆粒與納米分散液混合，能有效的提高混凝土的耐磨性及強度。
按照重量份數計，將500-600份所述納米強化再生骨料、300-400份水泥、100-300份砂子、200-300份水、3-10份減水劑、100-200份粉煤灰、50-100份泡沫材料、10-50份粘接劑、50-80份蒙脫土、100-200份防鏽處理後的所述廢金屬混合攪拌得到混凝土。
建築垃圾破碎分揀後，將建築垃圾破碎物、廢金屬、廢玻璃重複利用，生成混凝土骨料，同時添加粘接劑、泡沫材料等，增強了混凝土強度和耐久性。
同時本發明使用建築垃圾和廢舊陶瓷，不僅將建築垃圾資源化再利用，還節約天然砂資源，可以大大緩解天然砂匱乏的壓力。降低了單方混凝土的成本，給企業帶來了巨大的經濟效益。
優選地，所述超高分子量聚乙烯纖維網由超高分子量聚乙烯纖維編製成漁網狀結構。採用網狀超高分子量聚乙烯纖維，能進一步增強混凝土的抗壓和衝擊強度，避免地震或強大衝擊下將混凝土折斷。
優選地，所述納米分散液為矽粉顆粒分散於質量濃度為6-10％的矽溶膠中，經球磨處理1-2小時得到。
經檢驗，本發明方法實施例所得的混凝土材料耐磨性好、強度高，各項性能指標均符合國家標準。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。