機械活化在廢棄混凝土再生骨料中的應用研究

【摘 要】機械活化不僅可以將廢棄混凝土中弱的碎石顆粒破壞同時可除去粘附于骨料表面的水泥砂漿，改善骨料作為再生骨料的質(zhì)量，從而改善再生骨料混凝土的各項性能。

【關鍵詞】廢棄混凝土；再生骨料；機械活化

一、機械力化學

Lea在1893年對HgCl2研磨時發(fā)現(xiàn)有少量Cl2逸出，這個現(xiàn)象說明了HgCl2發(fā)生部分分解，這是對于機械力化學效應的最早報道，這個現(xiàn)象從能量轉(zhuǎn)換的觀點可以理解為能量在機械力和化學能之間發(fā)生了轉(zhuǎn)換。機械力化學在材料學領域的研究始于20世紀50年代，Takahashi在長時間粉磨粘土時，發(fā)現(xiàn)粘土有脫水現(xiàn)象并伴隨著其結構變化。80年代以來，機械力化學的應用更擴展至冶金、化工、材料、礦物加工、環(huán)保等領域。到了90年代，國際上對機械力化學的研究和應用的形勢十分活躍，尤其是日本等國。目前我國在此領域的研究和報道多數(shù)為粉體物料的細化。粉體機械力化學研究的對象是凝聚狀態(tài)的粉體物質(zhì)，其主要是著眼于因機械力的作用而產(chǎn)生的細顆粒。這些微細顆粒的尺寸大小、晶粒大小、晶格畸變、活性點的分布、表面性質(zhì)的改變以及活性表面的濃度等方面所表現(xiàn)出來的物理化學性質(zhì)以及獲得這些新性質(zhì)的方式手段是其研究的重點，這些都與原有未經(jīng)機械力作用的粗顆粒的性質(zhì)相差甚遠。

二、機械力作用現(xiàn)象

根據(jù)機械力左右產(chǎn)生的效果，可將機械力作用分為以下幾類，如表1所示。

表1 機械力作用與現(xiàn)象

三、機械活化技術在廢棄混凝土再利用中的應用

對于選用的廢棄素混凝土進行再生骨料研究時，通?？刹捎靡韵录夹g路線進行機械活化研究，見圖1所示。在實驗研究中，首先可對混凝土結構拆除物進行一次破碎處理（如錘擊、切割、分揀）、二次破碎處理（破碎機）、三次破碎（球磨機、粉碎機）和篩分。其次，應用粒度分析儀對篩分出來的骨料進行粒度分析，以觀察機械活化后的平均顆粒直徑與總體粒度分布。同時，應用X射線衍射（XRD）分析骨料的化學成分，觀察骨料表面的水泥砂漿的是否完全剝落分離。

圖1 機械活化研究技術路線

為提高廢棄混凝土再生骨料的強度，實驗過程中可將篩分后骨料進行進一步的化學活化處理。（1）酸液活化：將再生骨料置于酸液中，利用酸液與再生骨料中的水泥水化產(chǎn)物Ca（OH）2反應，起到改善再生骨料顆粒表面的作用，從而改善再生骨料的性能。（2）化學漿液處理：采用較高標號水泥和水按一定比例調(diào)成素水泥漿液，利用漿液對再生骨料浸泡、干燥等處理，以改善再生骨料的孔隙結構來提高再生骨料質(zhì)量。

參 考 文 獻

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項目基金：本文系廣東技術師范學院天河學院（2011THSGN008）的部分成果。