从拆除废料收回骨料和粉状矿物材料的制作方法
[0074] 特别地,进行步骤a)中的处理,直至结合到骨料的硬化矿物粘结剂和碳酸化的硬 化矿物粘结剂的量相对于骨料的总重量,为0. 0001-50重量%,特别为0. 001-25重量%,尤 其为0.001-10重量%,优选为0.01-1重量%。
[0075] 特别地,进行步骤a)中的处理,直至收回的处理过的骨料根据标准EN1097-6测 量的孔隙度< 10体积%,特别地< 5体积%,尤其地< 2体积%,优选地0. 1-3体积%或 1-3体积%或1. 5-2体积%。
[0076] 特别地,以特征切割粒径分离粉状矿物材料和处理过的骨料。优选地,切割粒径为 0. 06-lmm,特别地0. 1-0. 5mm,优选0. 125mm或0. 250mm。这意味着收集低于切割粒径的颗 粒作为粉状矿物材料,同时收集具有高于所述切割粒径尺寸的颗粒作为骨料。
[0077] 粉状矿物材料包含或由粉状分解产物组成。任选地,粉状矿物材料可包括具有低 于切割粒径的小骨料和/或具有低于切割粒径的粒径的未处理的硬化矿物粘结剂。
[0078] 从处理过的骨料分离粉状矿物材料,特别是通过过滤、筛分、沉降、密度分离和/ 或离心进行。
[0079] 该处理可以在间歇过程或连续过程中进行。
[0080] 根据一个高度优选的实施方式,源材料可以例如以每升液体0.5_5kg源材料的浓 度在反应容器中例如浸在水性液体例如水中,并在搅拌或研磨条件下用二氧化碳进行处 理。例如,二氧化碳可通过入口引入到反应容器中,所述入口允许将二氧化碳以气体形式直 接引入到水性液体中。因此,气态二氧化碳溶解于水中,并在搅拌和研磨条件下与硬化粘结 剂材料发生反应,以分别产生分解产物或粉状矿物材料。优选地,搅拌反应容器和/或所述 反应容器包括用于搅拌反应混合物并实现研磨条件的机械搅拌器。然后,特别是通过过滤, 从处理过的骨料分离粉状矿物材料。
[0081] 根据一个优选的实施方式,分离之后,将在本发明的方法中获得的粉状建筑材料 和/或骨料干燥。如果已经在潮湿条件下或在液体中进行过处理,则这是尤其有用的。
[0082] 例如,这可在烘箱中,特别是在30_150°C的温度下,优选在80_130°C或100_120°C 的温度下进行。还有,借助于空气流,特别是热空气流以例如30-150°C的温度进行干燥是进 一步的选择。这导致粉状矿物材料和/或骨料的快速干燥。然而,例如也可以在环境条件 下干燥产品,而不经进一步的测量。这不需要任何额外的能量。
[0083] 然而,也可收集粉状建筑材料作为稳定的悬浮液,并以该形式使用。这也不要求任 何额外的能量并能够减少用水量。
[0084] 如果处理是在潮湿条件下或在液体中进行,并且细粒已经从液相分离,则此液相 可根据本发明重复使用/再循环用于进一步的处理。
[0085] 本发明的另一个方面涉及通过本发明的方法可获得的骨料。这些骨料与新鲜骨料 或净骨料的区别尤其在于,它们可能在表面上携带少量残留的硬化粘结剂材料。在本申请 上下文中,新鲜骨料或净骨料,特别是从未与矿物粘结剂材料、特别是与水泥材料接触的骨 料。
[0086]通常,骨料以0. 0001-25重量%,优选0. 01-10重量%,特别0. 01-1重量%的量包 含硬化的矿物粘结剂,相对于这些骨料的总重量计。
[0087] 特别地,根据标准EN1097-6测量的骨料的孔隙度为彡10体积%,特别为彡5体 积%,特别是<2体积%。典型地,孔隙度为彡0. 1体积%,特别为彡1体积%。优选地,孔 隙度为1.5-2体积%。
[0088] 优选地,骨料具有至少125ym或至少250ym的颗粒尺寸。
[0089] 此外,本发明还涉及通过本发明的方法获得的粉状矿物材料。
[0090] 粉状建筑材料特别是颗粒状材料。
[0091] 特别地,粉状矿物材料的颗粒尺寸小于250ym,优选地小于125ym。粉状矿物材 料的细度特别是在〇. 5-1000m2/g、优选地是0. 5-500m2/g、特别地是0. 5-100m2/g的范围内。 细度是指由氮吸附计算的表面积(BET)。
[0092] 特别地,粉状矿物材料包含或由水泥硬化粘结剂的碳酸化水合物组成,其任选地 具有残余的水合物和/或氧化物,例如石英。任选地,也可以存在铝酸盐产品和/或硫酸盐。
[0093] 特别地,粉状矿物材料具有与硬化粘结剂相同的氧化物组成和具有粒径小于切割 粒径例如小于250ym或小于125ym的级分。
[0094] 当用作填料和/或辅助水泥材料和/或用于水泥生产和/或灰分改进技术的原 料时,具有纳米至微米尺度的颗粒尺寸和/或高比表面积的这些粉状矿物材料是特别有利 的。粉状建筑材料的细度可特别地增加水泥体系的早期水合动力学。此外,此种材料用于 粘结剂组合物中不必研磨。因此,收回的粉状建筑材料可以例如很容易地与水泥共混而无 需任何额外的努力。
[0095] 通过本发明的方法获得的骨料和/或粉状矿物材料可有利地用于生产粘结剂组 合物,特别是水硬性组合物,特别是砂浆和/或混凝土组合物。
[0096] 可优选使用可由本发明的方法获得的粉状矿物材料作为填料和/或辅助水泥材 料,特别是用于制造水硬性组合物,特别是砂浆和/或混凝土组合物。
[0097] 本发明的另一个方面涉及一种用于制备水硬性组合物,特别是砂浆或混凝土组合 物的方法,其包含步骤:(i)根据如上所定义的方法收回骨料,和(ii)将所述收回的骨料与 矿物粘结剂,特别是水硬性粘结剂,以及任选的其他骨料和/或水混合。
[0098] 类似地,用于生产水硬性组合物的方法包含步骤:(i)根据如上所定义的方法收 回粉状矿物材料,和(ii)将所述收回的粉状矿物材料与骨料,以及任选的矿物粘结剂和/ 或水混合。
[0099] 当在上述方法中省略加入水时,例如可能生产干砂浆或混凝土组合物。
[0100] 当另外加入水时,可以生产和易性的水硬性组合物,例如砂浆或混凝土组合物。在 该组合物中,水与粘结剂的比例可以选择在0. 2-0. 8、特别在0. 3-0. 6、优选在0. 3-0. 5的范 围内。
[0101] 附图简述
[0102] 用于示出示例性实施方式的图为:
[0103] 图1在混凝土混合物中使用的骨料的分级曲线;
[0104] 图2为实现在所需的范围内的流度台扩展度(flowtablespread)的超塑化剂需 求;
[0105] 图3混凝土试样的抗压强度;
[0106] 图4混凝土样品的干燥收缩。
[0107] 本发明其他有利的结构从示例性实施方式中显而易见。
[0108] 示例性实施方式
[0109] 1.废弃混凝土的处理
[0110] 作为源材料,从本地供应商处回收来自被拆除建筑物的拆除材料。拆除材料由水 泥制成的粉碎混凝土和具有〇-32_粒径的骨料组成。
[0111] 将70kg粉碎的混凝土浸入30升水中,并在20°C的温度和大气压力下在混合装置 (混凝土混合器)中,在连续混合和气态二氧化碳的连续流的条件下处理。将加压的二氧 化碳气体直接引入到液体水中。由此可以观察到二氧化碳在水中的气泡。在处理过程中, 水的连续流用于将悬浮的碳酸化产物和小的骨料颗粒(=粉状矿物材料)从混合装置中除 去,使其进入过滤系统。在过滤系统中,用125ym开口尺寸的过滤器过滤含有粉状微粒形 式的碳酸化产物和小骨料颗粒的混浊悬浮液。由此,颗粒尺寸多125ym的小骨料留在过滤 器中,而较小的粒子与水通过过滤器。此后,再次过滤碳酸化产物的液体悬浮液,以从无机 粉末中除去水。
[0112] 当导入到过滤系统的水不再包含可见量的颗粒(澄清溶液,没有可见的混浊度), 并且处理过的骨料在其表面上不再包含可见量的水合水泥时,停止该过程。
[0113] 随后,将骨料从混凝土混合器中除去。
[0114] 接着,在烘箱中在IKTC的温度下干燥骨料以及粉状矿物材料。
[0115] 最后,将干燥的粉状矿物材料储存在容器内。将干燥的骨料分离成几种等级的颗 粒尺寸,并存储在各自容器内。
[0116] 2.粉状矿物材料
[0117] 2. 1 表征
[0118] 表征粉状矿物材料的比表面积(SSA)以及密度。比表面积使用氮气吸附(BET)测 量,密度使用氦比重计测定。表1给出了结果的概述。
[0119] 表1 :碳酸化产品的性质
[0120]
[0121] 2. 2对水泥糊料流夺件的影响
[0122] 使用两种基本的复合粘结剂体系研究粉状矿物材料(在以下实施例中名为 "PMM")对粘结剂糊的流变性的影响。粘结剂体系是基于(i)CEMIIA粘结剂和(ii)CEM IIB粘结剂(根据标准EN197)的。
[0123] 分别使用包括波特兰水泥(CEMI)和18重量%石灰石或34重量%石灰石的粘结 剂作为参比物。在下文中,将这些复合粘结剂称为CEMIIA-L型粘结剂(具有18重量% 石灰石),或CEMIIB-L型粘结剂(具有34重量%石灰石)。
[0124] 使用粉状矿物材料(PMM)替代上述粘结剂体系中的石灰石。由此,计量加入无 机粉末以代替等量体积的石灰石。将这样生产的复合粘结剂分别称为"CEMIIA-PMM" 和"CEMIIB-PMM"。用于所有粘结剂的混合水以及固体的总体积保持不变,以使流变参 数,即扩展流动可进行可靠对比。表2给出了粘结剂体系的概述和水泥糊料的流动性。使 用99cm3的圆锥体测量流动扩散。
[0125]表2:复合粘结剂和每100g粘结剂的糊料的组成和性质
[0127] ?复合物的体积适当交换
[0128] 如从表2中可以推断出,粉状矿物材料不会负面地影响水泥糊料的流动特性。因 此,粉状矿物材料可以用作水泥粘结剂的水泥替代品或填料。
[0129]2. 3对砂浆流夺件的影响
[0130] 使用如上在章节2. 2中所述的复合粘结剂作为砂浆组合物中的粘
文档序号 :
【 9382406 】
技术研发人员:P·朱兰德,E·加卢奇,A·埃伯哈特
技术所有人:SIKA技术股份公司
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
声 明 :此信息收集于网络,如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们,我们会在第一时间删除
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