Способ переработки бетонного лома (варианты)



Способ переработки бетонного лома (варианты)
Способ переработки бетонного лома (варианты)
Y02W30/91 -
Y02W30/91 -

Владельцы патента RU 2666388:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

Изобретения относятся к области строительства и производства строительных материалов и могут быть использованы при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог. Способ предусматривает дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала и уплотнение при 20 МПа. Перед уплотнением в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, добавляют 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до дисперсности 2500-3000 см2/г, после чего производят повторное перемешивание полученной смеси. В другом варианте перед увлажнением дробленый сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом, дополнительно дробят от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-5,0 мм, а уплотнению подвергают однородную полученную смесь при 20 МПа или при 60-100 МПа. Значительно повышается прочность получаемого прессованного материала. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретения относятся к области строительства и производства строительных материалов и могут быть использованы при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.

Известен способ переработки бетонного лома, включающий предварительное разрушение, обеспечивающее допустимые размеры кусков для основного дробления, с частичным удалением железосодержащего компонента в виде арматуры, основное и дополнительное дробление до кусков размером 50,8 мм, 38,1-76,2 мм и менее 38,1 мм (Гусев Б.В. Вторичное использование бетонов / Б.В. Гусев, В.А. Загурский. - М.: Стройиздат, 1988. - С. 61-68).

Недостатком данного способа является пониженная прочность получаемого бетона.

Наиболее близким к предлагаемым изобретениям по техническим признакам и достигаемому результату (прототипом) является способ переработки исходных компонентов для получения строительных материалов, включающий дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси, уплотнение путем прессования при давлении 60-100 МПа и выдержку до отверждения в течение 28 суток (Овчаренко, Г.И. Контактное твердение бетонного лома / Г.И. Овчаренко, А.В. Викторов, Д.М. Назаров // Ползуновский альманах. - 2016 г. - №1. - С. 165-168).

Основным недостатком описанного способа является низкая прочность получаемого прессованного строительного материала (Таблица 1).

В основе изобретений лежит техническая проблема обеспечения повышения прочности прессованного материала, реализуемая предлагаемым способом.

По первому варианту решение этой технической проблемы достигается тем, что в способе переработки бетонного лома, включающем дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси и уплотнение путем прессования, согласно изобретению, измельчение осуществляют до крупности 0,01-130,0 мм, в качестве минеральной добавки используют 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, а уплотнение ведут при давлении 20 МПа.

По второму варианту решение этой технической проблемы достигается тем, что в способе переработки бетонного лома, включающем дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси и уплотнение путем прессования, согласно изобретению, измельчение осуществляют сначала до крупности 0,01-130,0 мм, а затем до крупности 0,01-5,0 мм, в качестве минеральной добавки используют 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, а уплотнение ведут при давлении 20 МПа или 60-100 МПа.

Для дополнительного повышения прочности материала, реализующего второй вариант предлагаемого способа, дробленый сырьевой материал можно дополнительно дробить от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-1,25 мм (Таблица 2).

Повышение прочности материала, реализующего предлагаемые способы, обусловлено добавлением в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, волластонитсодержащего компонента, содержащего гель C-S-H, который при прокаливании переходит в волластонит, что объясняется родственностью структур волластонитсодержащего компонента и геля C-S-H (Таблица 3).

Введение в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, по первому и второму вариантам способа, 10-40 мас. % волластонитсодержащего компонента, молотого до дисперсности 2500-3000 см2/г, является оптимальным, так как введение в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, по первому и второму вариантам способа, менее 10 мас. % волластонитсодержащего компонента, молотого до дисперсности менее 2500 см2/г, не обеспечивает эффекта существенного повышения прочности получаемого прессованного материала (Таблица 3), и введение в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, по первому и второму вариантам способа, более 40 мас. % волластонитсодержащего компонента, является экономически нецелесообразным, поскольку значительно увеличивает стоимость готового прессованного материала, а введение в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, по первому и второму вариантам способа, волластонитсодержащего компонента, молотого до дисперсности более 3000 см2/г, приводит к повышенным затратам энергии на помол волластонитсодержащего компонента, и поэтому также экономически нецелесообразно.

Дополнительное дробление сырьевого материала от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-5,0 мм по второму варианту способа является оптимальным, так как дополнительное дробление сырьевого материала до кусков размером менее 0,01 мм приведет к повышенному расходу энергии на измельчение и повышенному расходу воды на увлажнение сырьевого материала, а дополнительное дробление сырьевого материала от кусков размером более 130,0 мм до кусков размером более 5,0 мм не позволит изготавливать прессованный материал, соответствующий требованиям стандартов для мелкоштучных строительных материалов.

Уплотнение однородной полученной смеси при 60-100 МПа по второму варианту способа является оптимальным, так как уплотнение этой смеси при давлении прессования менее 60 МПа не приведет к значительному эффекту повышения прочности прессованного материала, а уплотнение однородной полученной смеси при давлении пресссования более 100 МПа приведет к повышенному расходу энергии на уплотнение.

Предложенные изобретения поясняются таблицей 1, в которой приведены показатели прочности прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа; таблицей 2, в которой приведены показатели прочности прессованного материала, получаемого в процессе осуществления второго варианта предлагаемого способа с дополнительным дроблением сырьевого материала до кусков размером 0,01-1,25 мм без добавления волластонитсодержащего компонента; таблицей 3, в которой приведены показатели прочности прессованного материала, получаемого по первому и второму второму вариантам предлагаемого способа с добавлением волластонитсодержащего компонента.

По первому варианту способ переработки бетонного лома включает дробление содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала, в качестве которого используют бетонный лом, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание, добавление в сырьевой материал из бетонного лома с водой 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до дисперсности 2500-3000 см2/г, повторное перемешивание полученной смеси и ее уплотнение при 20 МПа.

По второму варианту способ переработки бетонного лома включает дробление содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала, в качестве которого используют бетонный лом, дополнительное дробление от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-5,0 мм, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание, добавление в сырьевой материал из бетонного лома с водой 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до дисперсности 2500-3000 см /г, повторное перемешивание полученной смеси и ее уплотнение при 20 МПа или при 60-100 МПа.

По второму варианту дробленый сырьевой материал можно дополнительно дробить от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-1,25 мм.

Пример осуществления первого варианта способа переработки бетонного лома (Таблица 3).

Производят дробление содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала, в качестве которого используют бетонный лом, до кусков размером 0,01-130,0 мм на установке по переработке бракованных бетонных или железобетонных изделий завода сборного железобетона.

Сырьевой материал, содержащий гидратированные силикаты кальция, в качестве которого используют бетонный лом, увлажняют до нормальной формовочной влажности и тщательно перемешивают.

Волластонитовую горную породу с содержанием основного минерала, волластонитсодержащего компонента, в количестве 86%, подвергают помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности в 2500-3000 см2/г.

Полученный волластонитсодержащий компонент в количестве 10-40 мас. % вводят в сырьевой материал из бетонного лома с водой, после чего полученную сырьевую смесь повторно тщательно перемешивают.

Перемешанную сырьевую смесь подвергают уплотнению при 20 МПа путем проката дорожным катком или трамбованием.

Пример осуществления второго варианта способа переработки бетонного лома (Таблицы 2, 3).

Производят дробление содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала, в качестве которого используют бетонный лом, до кусков размером 0,01-130,0 мм на установке по переработке бракованных бетонных или железобетонных изделий завода сборного железобетона.

Затем полученные куски содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала, в качестве которого используют бетонный лом, дополнительно дробят от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-5,0 мм. Для дополнительного повышения прочности готового материала дробленый сырьевой материал можно дополнительно дробить от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-1,25 мм.

Сырьевой материал, содержащий гидратированные силикаты кальция, в качестве которого используют бетонный лом, увлажняют до нормальной формовочной влажности и тщательно перемешивают.

Волластонитовую горную породу с содержанием основного минерала, волластонитсодержащего компонента, в количестве 86%, подвергают помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности в 2500-3000 см2/г.

Полученный волластонитсодержащий компонент в количестве 10-40 мас. % вводят в сырьевой материал из бетонного лома с водой, после чего полученную сырьевую смесь повторно тщательно перемешивают.

Перемешанную сырьевую смесь подвергают уплотнению при 20 МПа путем проката дорожным катком или трамбованием, или подвергают уплотнению при 60-100 МПа при изготовлении прессованного материала на гиперпрессе.

Показатели прочности прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, представлены в таблице 1. Для сравнения выбраны составы с добавкой тонкомолотого доменного гранулированного шлака, что объясняется тем, что его дозировка сопоставима с предлагаемой дозировкой волластонитсодержащего компонента (10-40 мас. %).

Результаты экспериментальных исследований прессованного материала, получаемого в процессе осуществления второго варианта предлагаемого способа с дополнительным дроблением бетонного лома до кусков размером 0,01-1,25 мм без добавления волластонитсодержащего компонента приведены в таблице 2.

Результаты экспериментальных исследований прессованного материала, получаемого по первому и второму второму вариантам предлагаемого способа с добавлением волластонитсодержащего компонента, приведены в таблице 3.

В ходе экспериментальных исследований прессованного материала, получаемого в процессе осуществления первого и второго вариантов предлагаемого способа, и исследований на прочность прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, использовались образцы прессованного материала диаметром 50 мм и высотой 50 мм. Данные образцы испытывали на прочность при сжатии сразу после прессования или в течение 28 суток последующего твердения в нормальных условиях (НУ).

Как следует из таблицы 2, прочность прессованного материала получаемого в процессе осуществления второго варианта предлагаемого способа с дополнительным дроблением бетонного лома до кусков размером 0,01-1,25 мм без добавления волластонитсодержащего компонента в зависимости от удельного давления прессования сразу после прессования составляет 2,01-7,0 МПа, а после последующего твердения в течение 28 суток - 2,17-12,0 МПа. Таким образом, на практике доказана возможность получения из бетонного лома прессованного материала, прочность которого сопоставима с прочностью материала-прототипа.

Как следует из таблицы 3, по первому варианту способа добавление в процессе переработки бетонного лома волластонитсодержащего компонента повышает прочность прессованного материала сразу после прессования в 1,2-2,3 раза, и по второму варианту способа добавление в процессе переработки бетонного лома волластонитсодержащего компонента повышает прочность прессованного материала сразу после прессования при давлении 60-100 МПа - в 2,0-3,0 раза по сравнению с прочностью материала-прототипа. Далее по первому варианту способа прочность при последующем твердении в течение 28 суток с добавлением волластонитсодержащего компонента возрастает в 0,5-0,9 раза при давлении прессования 20 МПа, и по второму варианту способа прочность при последующем твердении в течение 28 суток с добавлением волластонитсодержащего компонента возрастает в 1,4-1,8 раза при давлении прессования 60-100 МПа по сравнению с прочностью материала-прототипа.

Таким образом, применение предлагаемых способов позволяет повысить прочность получаемого прессованного материала по сравнению с прочностью прессованного материала, получаемого по способу, выбранному в качестве прототипа, организовать экономичную масштабную переработку отходов в виде бетонного лома в полезные продукты.

1. Способ переработки бетонного лома, включающий измельчение, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси и уплотнение путем прессования, отличающийся тем, что измельчение осуществляют до крупности 0,01-130,0 мм, в качестве минеральной добавки используют 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, а уплотнение ведут при давлении 20 МПа.

2. Способ переработки бетонного лома, включающий измельчение, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание сырьевого материала, содержащего гидратированные силикаты кальция, ввод в смесь дисперсной минеральной добавки, повторное перемешивание полученной смеси и уплотнение путем прессования, отличающийся тем, что измельчение осуществляют сначала до крупности 0,01-130,0 мм, а затем до крупности 0,01-5,0 мм, в качестве минеральной добавки используют 10-40 мас. % волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. % волластонита, молотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, а уплотнение ведут при давлении 20 МПа или 60-100 МПа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ремонта и содержания покрытий в автодорожной отрасли и может быть применено при ремонте асфальтобетонных дорожных покрытий, изготовленных из различных асфальтобетонов.

Изобретение относится к способу набухания способных к набуханию полимерных микросфер. Способ набухания способных к набуханию полимерных микросфер включает изготовление вяжущего состава или вяжущего продукта, содержащего состав, содержащий (i) приведение водной суспензии, содержащей ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы, в контакт с паром, непосредственно до и/или во время изготовления вяжущего состава; (ii) необязательно предварительное смачивание набухших полимерных микросфер; и (iii) включение набухших полимерных микросфер в вяжущий состав, где набухшие полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет от 40 до 216 мкм, и водная суспензия необязательно дополнительно содержит добавку для вяжущего состава, и ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет 100 мкм или меньше.

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона, включающий связующее, хромомагнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5, полученный путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1,6, перемешивании при 100°C в течение 3,0 ч с выдержкой не более 0,5 ч, и в качестве тонкомолотого наполнителя – тонкомолотый хромомагнезит и тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%: хромомагнезитовый заполнитель фракции 0,18-7 мм 60-80, тонкомолотый хромомагнезит Sуд=2500-3000 см2/г 8-16, коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия 5-12.5, тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий Sуд=2500-3000 см2/г 7-11.5, вода из расчета В/Т 0.12-0.14.
Изобретение относится к производству сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием за счет использования в качестве супрессивного средства изоляционного масла и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления сухих строительных смесей (ССС), кладочных и штукатурных растворов, а также составов для устройства полов, стяжек, заделки стыков, щелей и т.п.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из самоуплотняющегося бетона.

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, а именно к изготовлению модифицированных строительных растворов, и может быть использовано при строительстве кирпичных зданий для кирпичной кладки, в том числе лицевой кладки стен, для которой актуально применение решений, предупреждающих образование высолов на поверхности стен.

Изобретение относится к технологии приготовления с добавками суперпластификаторов бетонных смесей, используемых преимущественно при бетонировании монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Настоящее изобретение относится к жидкой диспергирующей композиции для гипса, содержащей (A) особый сополимер поликарбоновой кислоты, особое азотсодержащее соединение, такое как особый алкиламин, и воду, и имеющей pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C, к гипсовой суспензии, содержащей указанную диспергирующую композицию, и к способу получения гипсовой суспензии, а также к применению указанной жидкой композиции в качестве диспергатора.

Группа изобретений относится к способу изготовления гипсосодержащего вспененного готового строительного материала и гипсосодержащему вспененному строительному материалу, изготовленному таким способом.

Настоящее изобретение относится к волокнистой плите. Волокнистая плита, включающая : а) волокна в количестве от 50,0 до 99,0 вес.ч.

Изобретение касается сырьевых смесей для получения искусственного камня, который может быть использован в производстве бижутерии. Сырьевая смесь для получения искусственного камня включает, мас.

Изобретение относится к активируемой щелочами вяжущей системе для жаростойких бетонов из по меньшей мере одного минерального вяжущего и минерального активатора, который при смешении с водой образует отверждающийся геополимер, причем в качестве активатора содержится комбинация по меньшей мере двух магниевых компонентов (Mg-компоненты), которые реагируют с водой по щелочному механизму и при этом по-разному во времени реагируют с вяжущим, образуя геополимер, причем магниевые компоненты имеют разную химическую активность по отношению к влаге воздуха и/или по отношению к вяжущему.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении кислотоупорных бетонов и растворов на основе безобжигового вяжущего.
Изобретение относится к производству сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием за счет использования в качестве супрессивного средства изоляционного масла и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления сухих строительных смесей (ССС), кладочных и штукатурных растворов, а также составов для устройства полов, стяжек, заделки стыков, щелей и т.п.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства. В способе объемной цементации песчаных, супесчаных, суглинистых грунтов и легких глин, включающем приготовление водной суспензии портландцемента с водопоглощающим минеральным компонентом и введение в грунт приготовленной суспензии, предварительно осуществляют удаление грунта, содержащего органические примеси, в образовавшемся котловане осуществляют приготовление водной суспензии равномерным перемешиванием портландцемента и воды в соотношении 1:1,2, введение в указанную суспензию при перемешивании супеси или суглинка с получением пасты, введение в нее водопоглощающего минерального компонента – сталеплавильного, или доменного, или фосфорного шлака, причем состав жесткой твердеющей смеси содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент 5-20, шлак не более 40, вода 6-20, супесь или суглинок - остальное, при этом при объемной цементации указанных грунтов используют одноковшовые экскаваторы.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам изготовления известняковых строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых материалов.
Изобретение относится к производству сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления сухих строительных смесей (ССС), кладочных и штукатурных растворов, а также составов для устройства полов, стяжек, заделки стыков, щелей.

Группа изобретений относится к способу изготовления гипсосодержащего вспененного готового строительного материала и гипсосодержащему вспененному строительному материалу, изготовленному таким способом.

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к производству бесцементных бетонов. Состав для изготовления бетона, включающий золу-унос, гидроксид калия, тетраборат натрия и воду, дополнительно содержит известняковую муку и эмульсию поливинилацетата при следующем соотношении компонентов, мас.%: зола-унос 31,0-41,0, известняковая мука 28,0-37,0, эмульсия поливинилацетата 9,0-15,0, гидроксид калия 7,7-11,6, тетраборат натрия 0,0-3,3, вода - остальное.
Изобретение относится к строительству и может относиться к изготовлению облицовочных элементов, вентилируемых фасадов, стеновых конструкций и, в частности, к изготовлению вентиляционных блоков.

Группа изобретений относится к облегченному изоляционному строительному раствору и его использованию в строительстве для покрытия и/или обработки поверхностей или стен зданий, фасадов.

Изобретения относятся к области строительства и производства строительных материалов и могут быть использованы при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог. Способ предусматривает дробление, увлажнение до нормальной формовочной влажности, перемешивание содержащего гидратированные силикаты кальция сырьевого материала и уплотнение при 20 МПа. Перед уплотнением в сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом с водой, добавляют 10-40 мас. волластонитсодержащей горной породы, содержащей 86 мас. волластонита, молотой до дисперсности 2500-3000 см2г, после чего производят повторное перемешивание полученной смеси. В другом варианте перед увлажнением дробленый сырьевой материал, в качестве которого используют бетонный лом, дополнительно дробят от кусков размером 0,01-130,0 мм до кусков размером 0,01-5,0 мм, а уплотнению подвергают однородную полученную смесь при 20 МПа или при 60-100 МПа. Значительно повышается прочность получаемого прессованного материала. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх