一种基于侧向围压-竖向加载制备连续粒级再生骨料的方法

本发明涉及建筑固废资源化领域，具体涉及一种基于侧向围压-竖向加载制备连续粒级再生骨料的方法。

背景技术：

1、土木工程在营造、存续和拆改过程中持续产生大量的混凝土垃圾（以下简称砼固废）。近年来，砼固废堆放量逐渐增多，为了解决砼固废的急剧增加所引起的一系列环境问题，迫切需要对砼固废进行再生和利用。

2、目前，对于砼固废的再生利用已有一定的技术积累和科技进步。常规方案是将砼固废先进行分拣清洗、破碎筛分后做成建筑粗骨料、细骨料和再生微粉，并用于制备再生混凝土或者免烧砖等绿色建材产品。

3、cn113117857a公开了一种连续级配再生骨料智能破碎集成系统。该系统沿骨料破碎进料方向依次设有给料装置、一级破碎装置、筛分装置、第一传输装置、二级破碎装置、第二传输装置。该方法须经过多次击打或撞击破碎才能得到“连续级配再生骨料”，生产工艺繁琐、破碎过程中易产生噪音污染，且粗、细骨料按照特定级配混合在一起生产使用，无法适用实际工程多样化骨料级配应用需求。

4、cn116444218a公开了一种全再生混凝土及其制备方法和应用。该方法为将回收建筑材料依次进行破碎除铁、二级筛分，分别得到粗骨料、细骨料和未完全破碎骨料颗粒，所述粗骨料粒径＞4.75mm且≤8.25mm，所述细骨料粒径＜4.75mm。该方法制得的粗骨料和细骨料没有粒级区分，不能满足实际混凝土工程配合比设计对不同粒级骨料的应用需求，且破碎过程产生噪声污染。

5、cn103332881a公开了一种高品质再生混凝土骨料的制备方法。该方法为先将废弃混凝土依次进行分拣、锤击、一级破碎、一级筛分、棒磨、二级筛分和清洗，再将分级后的骨料按所需的级配混合，得到不同粒级要求的再生粗骨料。该方法生产不同粒级的再生骨料的工艺流程涵盖7个步骤，且锤击、破碎和棒磨过程中噪声污染大。

6、cn117563766a公开了一种建筑垃圾的分选方法及装置。该方法采用颚式破碎装置、反击式破碎装置、筛分设备、磁吸分拣设备、风选除杂设备及其他配套机械。该方法须经过二级破碎、四级分离和多次除杂才能得到不同粒级的再生骨料，且颚式和反击式破碎过程的噪声污染较大。

7、申请号为us202217934473a的公开文件公开了一种制备再生混凝土的方法。该方法通过控制系统的控制信号来调节破碎机运行状态，将砼固废破碎为特定尺寸和几何形状的再生骨料。该方法的一个生产流程只能得到一种粒级的再生骨料，且将砼固废破碎为特定尺寸和几何形状的再生骨料过程中易产生噪声污染。

8、申请号为kr20220048400a的公开文件公开了一种用于制造混凝土用再生骨料的设备，该设备包括供应斜槽形状的骨料供应单元、破碎裂纹诱导单元、压缩破碎单元、旋风集尘单元和筛网单元。该设备通过破碎裂纹诱导单元和压缩破碎单元生产再生骨料，生产工艺复杂，一次只能得到一种粒级再生骨料，且易产生噪声污染。

9、申请号为kr20210009547a的公开文件公开了一种再生骨料生产系统和使用该系统的再生骨料生产方法。该方法再生骨料生产系统包括一级破碎机、二次破碎机和振动筛，一次只能得到一种粒级的再生骨料，二级破碎噪声污染较大。

10、申请号为au2021104204a4的公开文件公开了一种再生粗骨料自密实混凝土，该方法利用破碎装置将大块旧混凝土破碎成更小块再生骨料，并通过deval磨损测试机对再生粗骨料进行处理。该方法未明确给出连续粒级和不同粒级的再生骨料的生产方法，且破碎过程中易产生噪声污染。

11、由上述研究可知，现有技术方案普遍存在连续粒级的再生骨料生产效率低、噪声污染大以及工程适应性差等缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有破碎技术存在的连续粒级再生骨料生产效率低、噪声污染大以及工程适应性差。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种基于侧向围压-竖向加载制备连续粒级再生骨料的方法，该方法包括：

3、（1）收集砼固废原料；

4、（2）对所述砼固废原料进行预处理，得到处理后的砼固废原料；

5、（3）将所述处理后的砼固废原料送入侧向围压-竖向加载破碎装置进行压碎处理，得到再生混合料i；

6、（4）所述再生混合料i在重力作用下进入全封闭强制式搅拌机进行均匀搅拌处理，得到再生混合料ii；

7、（5）所述再生混合料ii在重力作用下进入全封闭梯级筛分设备进行梯级筛分处理，得到连续粒级的再生骨料i；

8、（6）所述再生骨料i在重力作用下进入智能中转功能区进行智能优化处理，得到连续粒级的再生骨料ii；

9、（7）当所述再生骨料ii达到阶段性生产目标后，转运至成品储存功能区的粗骨料筒仓、细骨料筒仓或微粉料筒仓中，得到连续粒级的再生骨料iii。

10、本发明提供的方法至少具有以下效果：

11、（1）本发明提供的方法能够在高生产效率、低能源消耗的前提下，阶段性获取连续粒级再生骨料，包括再生粗骨料、再生细骨料和再生微粉。

12、（2）本发明提供的方法基于围压-竖向加载制备连续粒级再生骨料的工艺，完全不同于传统破碎的制备工艺，不产生噪声污染，且能够在全封闭状态进行（如均匀搅拌、梯级筛分等生产环节），能够大幅度降低粉尘污染。

13、（3）本发明提供的方法能够对1个及以上粒级的再生骨料进行压碎处理，并得到更多且连续粒级的再生骨料和再生微粉，适时调节再生骨料之间的级配平衡，全面满足实际工程配合比设计对再生骨料多样化的级配需求。

技术特征：

1.一种基于侧向围压-竖向加载制备连续粒级再生骨料的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述预处理包括依次进行的人工分拣、水洗处理、干燥处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤（3）中，所述压碎处理的条件至少满足：以1~10kn/s的加载速度进行竖向加载，当荷载达到100~1000kn后卸载。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤（3）中，所述压碎处理在压碎构件中进行；所述压碎构件包括加载压柱、压碎围筒、压碎底盘；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤（3）中，所述侧向围压-竖向加载破碎装置中含有可施加竖向荷载的竖向加载构件；所述竖向加载构件可施加荷载的范围为0-2000kn。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤（4）中，所述均匀搅拌处理的条件至少满足：时间为30~300s，搅拌轴的转速为30~90r/min；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，在步骤（5）中，所述梯级筛分处理在所述全封闭梯级筛分设备中进行；所述全封闭梯级筛分设备中含有梯级筛分功能区；所述梯级筛分功能区采用非标振动筛，所述非标振动筛由13层方孔筛和一个底盘组成；所述方孔筛的外径为1800mm，所述方孔筛的内径为1720mm，所述方孔筛的边长尺寸从上往下依次为：37.5mm、31.5mm、26.5mm、19.0mm、16.0mm、9.50mm、4.75m、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm、0.075mm；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，在步骤（6）中，所述智能优化处理包括：

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，在步骤（6）中，所述智能中转功能区包括智能调控模块、自动称量模块和转运分发模块。

技术总结本发明涉及建筑固废资源化领域，公开了一种基于侧向围压‑竖向加载制备连续粒级再生骨料的方法。该方法包括：（1）收集砼固废原料；（2）对所述砼固废原料进行预处理，得到处理后的砼固废原料；（3）将所述处理后的砼固废原料送入侧向围压‑竖向加载破碎装置进行压碎处理，得到再生混合料I。本发明提供的方法能够在高生产效率、低能源消耗的前提下，阶段性获取连续粒级再生骨料，包含再生粗骨料、再生细骨料和再生微粉；且侧向围压‑竖向加载破碎不同于传统的击打或撞击破碎，不产生噪声污染；并且能够在全封闭状态进行，大幅度降低了粉尘污染；以及能够全面满足实际工程配合比设计对连续粒级再生骨料多样化的级配需求。技术研发人员：赵由才,干学宏,周涛受保护的技术使用者：同济大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18