一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，具体为：制备聚乙烯醇溶液，加入硅溶胶，之后加入戊二醛溶液，搅拌混合均匀后置于模具内进行化学交联反应，制得复合水凝胶；将复合水凝胶置于

【技术实现步骤摘要】
一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法。

技术介绍

[0002]随着现代经济的发展，城市的地面逐渐被混凝土等各种防水材料覆盖，自然降水不能及时渗入到地下，导致地面植物难以正常生长，而且目前路面很难与空气进行水分交换和热量交换，无法调节城市地表温度和湿度，从而产生了热岛效应。此外，路面不透水就会产生积水，使得道路舒适性和安全性大大降低。为了满足城市快速发展的要求，透水性路面应运而生。透水性路面通常是采用透水性砂浆铺设而成，透水性砂浆主要包括水、水泥、细骨料等，然后添加一些补强填料来改善透水砂浆的透水性和强度。
[0003]申请号为CN201610576969.2的专利提供了一种透水砂浆及利用透水砂浆制成的透水路面，公开了以下技术特征：包括粗砂50
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70％、白水泥20
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30％、混凝土添加剂2％
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5％、玻璃纤维5％
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8％、粘结剂10％
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15％、增强剂1％
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1.5％。采用化学发泡使得透水砂浆中形成气泡连成的网状支撑结构，提高路面的透水性。申请号为CN201810481582.8的专利提供了透水路面铺装用聚合物透水砂浆，具体公开了以下技术特征：水泥1份、骨料5份及水泥用量1
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3％的高分子聚合物复合粉剂，所述高分子聚合物复合粉剂为乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的一种或多种复合物。由上述现有技术可知，目前透水砂浆中通常是加入大量的骨料或者采用发泡技术来提高砂浆的透水性，这不仅提高了砂浆的制备成本，且使得砂浆的粘结性变差，强度也会大大降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，该方法对城市建筑垃圾预处理后采用无机
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有机组成的杂化凝胶进行表面改性，提高了砂浆中各组分之间的粘结性，制得的透水砂浆不仅透水性好，且强度大，综合性能好。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，包括以下步骤：
[0007](1)制备聚乙烯醇溶液，向聚乙烯醇溶液内加入硅溶胶，之后加入戊二醛溶液，搅拌混合均匀后置于模具内进行化学交联反应，制得复合水凝胶；
[0008](2)将上述制得的复合水凝胶置于
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20℃下进行冷冻处理，然后室温下解冻处理，如此反复2
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3次；得到的水凝胶加入到丙烯酰胺类单体的水溶液中，加入N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，升温后加入引发剂，搅拌反应，之后冷却至室温，制得胶液；
[0009](3)将城市建筑垃圾粉碎，过筛处理，制得平均粒径为2
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3mm的预处理骨料，将预处理骨料加入到上述制得的胶液中，研磨处理，之后干燥处理，制得改性骨料；最后将制得的改性骨料与水泥、水、聚羧酸盐减水剂搅拌混合均匀制得透水砂浆。
[0010]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.1
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0.2g/ml；所述硅溶胶的固含量为30％，所述硅溶胶中的二氧化硅的平均粒径大小为10nm，所述聚乙醇溶液、所述硅溶胶的体积比为(2
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5)：1。
[0011]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述戊二醛溶液的质量浓度为25wt％，所述戊二醛溶液与所述聚乙醇溶液的体积比为1：(5
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6)。
[0012]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述化学交联反应的温度为45
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55℃，时间为20
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30min。
[0013]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述冷冻处理的时间为8
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15h，所述解冻处理的时间为5
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10h。
[0014]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺与N
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羟甲基丙烯酰胺的混合物，二者质量比为2:1。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述引发剂为过硫酸铵。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体的水溶液的浓度为30
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40wt％，所述水凝胶、丙烯酰胺类单体的水溶液、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂的用量比为500ml：100
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150ml：1
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2g：0.1
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0.5g。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述预处理骨料、胶液的用量比为1g：5
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10ml。
[0018]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述改性骨料、水泥、水、聚羧酸盐减水剂的质量比为5
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7：4:1：0.1
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0.3。
[0019]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术提供的透水砂浆包括由改性骨料、水泥、水和聚羧酸盐减水剂，改性骨料是以再生建筑垃圾预处理后在其表面粘附聚乙烯醇、二氧化硅、聚丙烯酰胺组成的杂化凝胶，制得的改性骨料加入到砂浆基体中可有效改善基体中各组分的粘结性，在不影响砂浆透水性能的前提下，有效提高了砂浆的粘结强度。本专利技术提供的杂化凝胶为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺形成的双网络凝胶，二氧化硅填充在凝胶的网络结构内，有效提高了杂化凝胶的弹性模量和强度，在一定程度上改善了透水砂浆的力学性能。
[0021](2)本专利技术将聚乙烯醇溶液和硅溶胶混合，在戊二醛的作用下，聚乙烯醇分子链通过共价交联与硅溶胶形成具有互穿结构的复合凝胶，复合凝胶内部的分子链见通过氢键相互作用，制得的复合凝胶力学性能好，然后采用冷冻
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解冻循环处理，复合凝胶中的分子链间进一步以氢键和范德华力作用相互交织、缠结，最后加入到丙烯酰胺类单体溶液中进行原位聚合，形成具有稳定网络结构的网络凝胶，将其包覆在预处理骨料表面，一方面提高了预处理骨料与砂浆基体的粘结性能，另一方面也提高了砂浆的力学性能。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0023]下述实施例中采用的聚乙烯醇的聚合度为1799，醇解度为98％。水泥为强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。
[0024]实施例1
[0025](1)制备浓度为0.1g/ml的聚乙烯醇溶液，向50ml聚乙烯醇溶液内加入20ml固含量为30％的硅溶胶，之后加入10ml质量浓度为25wt％戊二醛溶液，搅拌混合均匀后置于模具内，50℃下进行化学交联反应20min，制得复合水凝胶；
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备聚乙烯醇溶液，向聚乙烯醇溶液内加入硅溶胶，之后加入戊二醛溶液，搅拌混合均匀后置于模具内进行化学交联反应，制得复合水凝胶；(2)将上述制得的复合水凝胶置于
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20℃下进行冷冻处理，然后室温下解冻处理，如此反复2
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3次；得到的水凝胶加入到丙烯酰胺类单体的水溶液中，加入N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，升温后加入引发剂，搅拌反应，之后冷却至室温，制得胶液；(3)将城市建筑垃圾粉碎，过筛处理，制得平均粒径为2
‑
3mm的预处理骨料，将预处理骨料加入到上述制得的胶液中，研磨处理，之后干燥处理，制得改性骨料；最后将制得的改性骨料与水泥、水、聚羧酸盐减水剂搅拌混合均匀制得透水砂浆。2.根据权利要求1所述的一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述聚乙烯醇溶液的浓度为0.1
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0.2g/ml；所述硅溶胶的固含量为30％，所述硅溶胶中的二氧化硅的平均粒径大小为10nm，所述聚乙醇溶液、所述硅溶胶的体积比为(2
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5)：1。3.根据权利要求1所述的一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述戊二醛溶液的质量浓度为25wt％，所述戊二醛溶液与所述聚乙醇溶液的体积比为1：(5
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6)。4.根据权利要求1所述的一种基于城市建筑垃圾制备高弹模透水砂浆的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述化学交联反应的温度为45
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【专利技术属性】
技术研发人员：汤薇，
申请(专利权)人：绍兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：