一种轻质建筑材料用再生骨料增强方法与流程
本发明涉及建筑垃圾资源化利用及再生骨料处理，尤其涉及一种轻质建筑材料用再生骨料增强方法。
背景技术：
1、建筑垃圾中的废弃混凝土块、废弃砂浆块和烧结砖瓦碎块经除杂、破碎和筛分后，可作为再生骨料用于轻质建筑材料。该类再生骨料来源于既有建筑物、构筑物或装修拆除过程，其颗粒表面通常残留旧砂浆层，旧砂浆层内部还存在孔隙、微裂纹和局部疏松区域。与天然骨料相比，建筑垃圾再生骨料通常表现出吸水率偏大、表观密度波动、压碎指标不稳定等特征，影响其作为轻质建筑材料用骨料时的批次一致性。
2、现有技术中，已有对建筑垃圾再生骨料进行强化处理的方案。例如，公开号为cn105174766a的专利申请公开了一种利用二氧化碳强化再生混凝土细骨料的方法，其将由建筑垃圾制备的再生细骨料平铺后喷洒氢氧化钙溶液或钙盐溶液并搅拌均匀，再将处理后的再生细骨料置于密闭碳化箱中进行二氧化碳养护，以利用碳化反应对再生细骨料进行强化。该类方法能够针对再生骨料表面附着砂浆中的含钙组分进行碳化处理，是建筑垃圾再生骨料改性处理中较为接近的现有技术方案。
3、但是，建筑垃圾再生骨料的来源组成复杂，不同批次中废弃混凝土块、废弃砂浆块和烧结砖瓦碎块的比例存在差异，颗粒表面附着旧砂浆层的面积占比、裂隙连通状态以及孔隙吸液能力并不一致。现有的钙盐喷洒和二氧化碳碳化处理通常以统一的处理条件作用于整批再生骨料，难以区分不同颗粒或不同批次的旧砂浆层残留程度和裂隙连通差异，处理后的再生骨料仍可能存在吸水率和压碎指标波动较大的问题。
4、因此，在建筑垃圾再生骨料作为轻质建筑材料用骨料的增强处理中，仍需要解决的主要技术问题是：如何使建筑垃圾再生骨料的强化处理适应旧砂浆层附着程度和裂隙连通状态的差异，实现基于差异化定级的精准包裹成壳与强化，并结合动态检测减少处理后再生骨料吸水率和压碎指标的连续批次波动。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种轻质建筑材料用再生骨料增强方法。
2、本发明公开了一种轻质建筑材料用再生骨料增强方法，包括如下步骤：
3、s1、对建筑垃圾中的废弃混凝土块、废弃砂浆块和烧结砖瓦碎块进行除杂、破碎、筛分和分仓，得到待增强再生骨料，并从分仓后的建筑垃圾颗粒中制备同源再生微粉；
4、s2、采集待增强再生骨料的初始吸水率、初始压碎指标、表观密度、附着旧砂浆层面积占比和裂隙连通度，并根据附着旧砂浆层面积占比和裂隙连通度确定旧砂浆层处理等级；
5、s3、对待增强再生骨料进行含钙内孔预占液负压导入处理，再进行表层排液处理，得到孔隙内保留含钙内孔预占液且表层连续液膜区域面积占比小于5%的预处理骨料；
6、s4、按照旧砂浆层处理等级，依次向预处理骨料加入钙源填充液、同源再生微粉和硅酸盐壳层液，并进行湿态滚动成壳，得到湿壳骨料；
7、s5、对湿壳骨料进行至少两个碳化周期的间歇二氧化碳碳化处理，并在相邻两个碳化周期之间进行返湿静置，得到增强再生骨料；
8、s6、复测增强再生骨料的复测吸水率和复测压碎指标，并根据复测结果更新下一批次待增强再生骨料对应的钙源填充液用量、同源再生微粉用量和硅酸盐壳层液用量。
9、优选地，步骤s1中，将建筑垃圾分为混凝土来源仓、砂浆来源仓和砖瓦来源仓，并分别从混凝土来源仓、砂浆来源仓和砖瓦来源仓取得待增强再生骨料颗粒和同源再生微粉制备用颗粒。
10、优选地，步骤s2中，裂隙连通度通过着色预润湿后的裂隙图像确定，裂隙连通度为连通裂隙长度占裂隙总长度的比例。
11、优选地，步骤s2中，旧砂浆层处理等级包括一级处理等级、二级处理等级和三级处理等级；当附着旧砂浆层面积占比不小于45%且裂隙连通度不小于0.35时，确定为一级处理等级；当附着旧砂浆层面积占比小于25%且裂隙连通度小于0.18时，确定为三级处理等级；其余情形确定为二级处理等级。
12、优选地，步骤s3中，含钙内孔预占液负压导入处理包括将待增强再生骨料置于浸润仓内，将浸润仓抽至负压状态后加入含钙内孔预占液，保持负压状态后恢复至常压状态，并排出未进入待增强再生骨料孔隙内的游离含钙内孔预占液。
13、优选地，步骤s3中，表层排液处理包括对完成含钙内孔预占液负压导入处理后的待增强再生骨料进行滚动吹扫，并通过表面含水图像识别表层连续液膜区域面积占比。
14、优选地，步骤s4中，钙源填充液采用分段喷淋方式加入，分段喷淋方式包括第一次喷淋、间隔滚动和第二次喷淋；当旧砂浆层处理等级为一级处理等级时，第二次喷淋的钙源填充液用量为第一次喷淋的钙源填充液用量的40%至70%；当旧砂浆层处理等级为二级处理等级时，第二次喷淋的钙源填充液用量为第一次喷淋的钙源填充液用量的15%至35%；当旧砂浆层处理等级为三级处理等级时，省略第二次喷淋。
15、优选地，步骤s1中，同源再生微粉由同源再生微粉制备用颗粒经粉磨和分级得到，同源再生微粉包括粒径不大于75μm的旧砂浆微粉和粒径不大于45μm的砖瓦微粉，旧砂浆微粉与砖瓦微粉按照混凝土来源仓、砂浆来源仓和砖瓦来源仓中对应待增强再生骨料颗粒的质量比例配制。
16、优选地，步骤s4中，加入同源再生微粉后进行第一阶段湿态滚动成壳，第一阶段湿态滚动成壳结束后加入硅酸盐壳层液，再进行第二阶段湿态滚动成壳；硅酸盐壳层液分两段加入，第一段硅酸盐壳层液的加入量为硅酸盐壳层液总加入量的60%至80%，第二段硅酸盐壳层液在第一段硅酸盐壳层液加入后经间隔滚动再加入。
17、优选地，步骤s5中，每一碳化周期包括进气碳化段和停气扩散段；在相邻两个碳化周期之间进行返湿静置是指，在相邻两个碳化周期之间设置返湿静置段，返湿静置段采用雾化水对湿壳骨料进行补湿。
18、优选地，步骤s5中，在第一个碳化周期开始前称量湿壳骨料，得到湿壳骨料初始质量；当相邻两个碳化周期结束后的湿壳骨料质量增量差值小于湿壳骨料初始质量的0.3%，且碳化尾气二氧化碳体积分数变化值小于0.5%时，停止间歇二氧化碳碳化处理。
19、优选地，步骤s6中，将复测吸水率高于预设目标吸水率上限的增强再生骨料标记为吸液异常批次，将复测压碎指标高于预设目标压碎指标上限的增强再生骨料标记为强度异常批次，将复测吸水率不高于预设目标吸水率上限且复测压碎指标不高于预设目标压碎指标上限的增强再生骨料标记为合格批次。
20、优选地，对吸液异常批次执行硅酸盐壳层液补喷、湿态滚动成壳和间歇二氧化碳碳化处理；对强度异常批次执行钙源填充液补喷、同源再生微粉补加、湿态滚动成壳和间歇二氧化碳碳化处理。
21、优选地，步骤s6中，当连续两个批次均标记为吸液异常批次时，将下一批次待增强再生骨料对应的硅酸盐壳层液用量相对于当前批次对应用量增加8%至15%；当连续两个批次均标记为强度异常批次时，将下一批次待增强再生骨料对应的钙源填充液用量相对于当前批次对应用量增加8%至15%，并将下一批次待增强再生骨料对应的同源再生微粉用量相对于当前批次对应用量增加5%至12%。
22、优选地，步骤s1至步骤s6由建筑垃圾再生骨料增强处理线执行，建筑垃圾再生骨料增强处理线包括分仓单元、浸润单元、表层排液单元、喷淋投料单元、成壳单元、间歇碳化单元、复测单元和批次更新单元；批次更新单元根据复测单元输出的吸液异常批次、强度异常批次或合格批次的属性结果，更新喷淋投料单元和成壳单元的下一批次投料量。
23、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
24、一、本发明通过对建筑垃圾再生骨料采集附着旧砂浆层面积占比和裂隙连通度，并据此确定旧砂浆层处理等级，使后续增强处理能够与建筑垃圾再生骨料的旧砂浆层残留程度和裂隙连通状态相匹配，避免不同来源、不同损伤程度的再生骨料采用统一处理条件而造成处理结果波动，有利于提高增强再生骨料的批次一致性。
25、二、本发明通过含钙内孔预占液负压导入处理，使含钙内孔预占液进入待增强再生骨料的孔隙和裂隙内部，再通过表层排液处理控制表层连续液膜区域面积占比，使孔隙内部含钙液相与骨料表层状态形成区分，有利于后续钙源填充液、同源再生微粉和硅酸盐壳层液在骨料表层形成稳定湿态壳层。
26、三、本发明采用同源再生微粉参与湿态滚动成壳，所述同源再生微粉来源于分仓后的建筑垃圾颗粒，能够使壳层材料与待增强再生骨料的来源组成相对应，减少外源粉体与旧砂浆层之间的组成差异，提高壳层与建筑垃圾再生骨料表面的结合稳定性。
27、四、本发明采用至少两个碳化周期的间歇二氧化碳碳化处理，并在相邻两个碳化周期之间设置返湿静置段，同时以湿壳骨料质量增量差值和碳化尾气二氧化碳体积分数变化值作为停止条件，能够使碳化处理过程具有可检测、可控制的终止依据，有利于提高碳化处理的均匀性和工艺可重复性。
28、五、本发明在获得增强再生骨料后复测复测吸水率和复测压碎指标，并根据吸液异常批次、强度异常批次或合格批次的属性结果更新下一批次钙源填充液用量、同源再生微粉用量和硅酸盐壳层液用量，能够对连续生产中的批次波动进行反馈修正，从而降低增强再生骨料复测吸水率和复测压碎指标的波动。