本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种环保型低碳凝结材料和生态型砼预制桩。一种环保型低碳凝结材料，包括如下重量份的原料：改性固结剂、再生骨料、废弃胶粉、羟甲基三聚氰胺、水；所述改性固结剂包括钢渣、碳酸钠、镁渣，其中所述钢渣、碳酸钠和镁渣之间的重量比为1:（0.6～1.4）:（0.8～1.2）；所述再生粗骨料由废弃混凝土砖块经水玻璃浸渍液处理后得到。本申请凝结材料中主要原料均为工业废弃物，制得的生态型砼预制桩28d抗压强度高，具有优异的抗渗抗裂性能，从而能够代替传统水泥砼，废弃材料的利用率高，节能环保。节能环保。
【技术实现步骤摘要】
一种环保型低碳凝结材料和生态型砼预制桩
[0001]本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种环保型低碳凝结材料和生态型砼预制桩。
技术介绍
[0002]建筑行业的发展伴随着自然资源的高速消耗，因此建筑行业逐渐朝向节能减排方向发展，建筑行业如何有效减少对自然资源的开采已经成为目前的研究热点。
[0003]相关技术中，对于环保材料的研究主要针对骨料和水泥这两种原料：公开号为CN110526610A的专利公开一种高强度再生混凝土及其制备方法，使用再生骨料代替天然砂石，再将再生骨料和天然骨料与水泥和外加剂进行拌合，制得绿色再生混凝土。
[0004]公开号为CN104310813A的专利公开一种以石材废料为原料的绿色生态水泥，石材废料代替部分硅酸盐水泥熟料，辅用复合活化剂和早强剂，复配而成生态水泥，可用于制备混凝土。
[0005]本申请人认为上述相关技术中至少存在如下缺陷：再生骨料和生态水泥作为环保材料，在实际使用时仅能部分代替天然原料，完全使用环保材料制得的混凝土在28d抗压强度等使用性能方面低于传统混凝土，从而导致环保材料的利用率低，使用发展得到限制。
技术实现思路
[0006]为了解决环保材料利用率低，制得的混凝土抗压强度差的问题，本申请提供一种环保型低碳排放凝结材料和生态型砼预制桩。
[0007]第一方面，本申请提供一种环保型低碳凝结材料，采用如下的技术方案：一种环保型低碳凝结材料，包括如下重量份的原料：改性固结剂
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200～420份再生骨料
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1700～2700份废弃胶粉
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130～330份羟甲基三聚氰胺
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52～84份水
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60～190份；所述改性固结剂包括钢渣、碳酸钠、镁渣，其中所述钢渣、碳酸钠和镁渣之间的重量比为1:（0.3～0.6）:（0.8～1.2）；所述再生粗骨料按照如下步骤制得：废弃混凝土砖块经破碎、颗粒整形、筛分、清洗干燥，得到颗粒物；将颗粒物经过水玻璃浸渍液处理后得到再生骨料。
[0008]通过采用上述技术方案，改性固结剂代替水泥，作为优质凝胶材料；改性固结剂与再生骨料拌合反应生成凝结材料，凝结材料中未添加硅酸盐水泥和天然砂石等天然原料，但28d抗压强度可达到54.6MPa，可代替传统水泥砼作为预制桩中的浇筑材料；凝结材料除
了具备优异的抗压强度还具备优异的抗渗抗裂性能，使用性能优异；改性固结剂中以钢渣、碳酸钠和镁渣作为主要成分，钢渣中含有大量的氧化钙，镁渣中含有大量氧化镁，经过机械研磨后形成比表面积较大的粉体，钢渣经过碳酸钠和镁渣的碱激发作用下，能够具备较高的活性，水化反应程度较高；废弃混凝土砖块在破碎、颗粒整形过程中表面的硬质水泥砂浆磨去，在水玻璃浸渍液中处理，水玻璃浸渍液在废弃混凝土砖块表面形成大量的硅酸凝胶，硅酸凝胶能够堵塞废弃混凝土砖块表面的毛细孔、粘合裂纹，提高废弃混凝土砖块的表观密度和防水性能；再生骨料上附着有部分水玻璃，水玻璃对改性固结剂起到进一步碱激发作用，加快水化反应；废弃胶粉先与羟甲基三聚氰胺混合均匀后再加入改性固化剂中，废弃胶粉中含有大量孔隙，部分羟甲基三聚氰胺储存于废弃胶粉中，废弃胶粉与羟甲基三聚氰胺配合具有如下优点：第一，羟甲基三聚氰胺中含有的羟甲基与再生骨料表面的硅酸凝胶生成Si
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O
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Si键，使得废弃胶粉易于填充在再生骨料之间的间隙中，弥补再生骨料由于表面仍然存在部分硬化水泥导致再生骨料之间的孔隙较大的缺陷，从而使得凝结材料整体的孔隙度降低，使得凝结材料具有优异的抗渗性能；第二，羟甲基三聚氰胺可作为分散剂，使得改性固结剂与废弃胶粉充分分散填充与再生骨料之间，进一步提高凝结材料的抗压强度和抗渗性能；第三，改性固结剂水化反应产生的凝胶材料具有膨胀特性，而废弃胶粉的弹性弥补此缺陷；同时，废弃胶粉中的孔隙可吸收部分游离水，废弃胶粉为游离水在低温下膨胀提供膨胀空间，降低凝结材料在低温下开裂的可能性；综上所述，本申请制得的凝结材料中主要原料均为工业废弃物，制得的凝结材料28d抗压强度高，具有优异的抗渗抗裂性能，从而能够代替传统水泥砼，废弃材料的利用率高，节能环保。
[0009]优选的，所述改性固结剂中还包括水淬高炉矿渣，所述水淬高炉矿渣与钢渣之间的重量比为(0.8～1.2):1。
[0010]通过采用上述技术方案，水淬高炉矿渣与钢渣复配使用存在水化叠加效应，进一步提高凝结材料的抗压强度；其原因如下：水淬高炉矿渣的粉体粒径小于钢渣，能够与钢渣形成较优的级配，作为填料分布于再生骨料间，能够起到较好的填充作用，提高凝结材料的抗压强度；水淬高炉矿渣中的成分主要玻璃态，在碱激发过程中更易被水玻璃激发产生铝硅酸，同时钢渣在碱激发过程中的解聚产生钙离子，与铝硅酸结合生成部分C
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S
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H凝胶，钙离子与铝硅酸结合破坏了反应平衡，导致碱激发加速进行，增加凝胶材料的含量，进一步提高凝结材料的抗压强度。
[0011]优选的，所述改性固化剂中还包括硅灰粉，所述硅灰粉与钢渣之间的重量比为(0.5～0.7):1。
[0012]通过采用上述技术方案，硅灰粉以及镁渣复配使用，在提升改性固结剂水化反应活性方面起到协同增效的作用，其原理如下：钢渣在碱激发后期镁离子和钙离子的含量不足，铝离子含量过高，镁渣补充所需的镁离子，同时硅灰粉与铝离子结合消耗铝离子，促进
钢渣的分解，加快钢渣碱激发进程；硅灰粉为表面光滑的圆球颗粒，可作为润滑剂，降低凝结材料在泵送过程中的阻力。
[0013]优先的，所述钢渣、碳酸钠和镁渣之间的重量比为1:0.5:1。
[0014]通过采用上述技术方案，在此重量比下改性固化剂中形成的凝胶材料较为稳定，凝结材料的抗压强度进一步提高。
[0015]优选的，所述改性固结剂与水的重量比为1:0.4。
[0016]通过采用上述技术方案，调整改性固结剂与水的含量，控制改性固结剂水化速率，从而使得凝结材料的凝结时间适中，在不降低凝结材料抗压强度的前提下，凝结材料易于流动，有利于其使用时进行泵送。
[0017]优选的，所述改性固结剂中钢渣的粒径为0.01～0.5mm。
[0018]通过采用上述技术方案，钢渣粒径过大时，水化反应进程缓慢，钢渣粒径过小时，机械设备能耗过高，成本较高，因此，在此粒径范围内，在保证改性固结剂能够充分进行水化反应的同时节能减排。
[0019]优选的，所述废弃胶粉与羟甲基三聚氰胺的重量比为1:（0.3～0.4）。
[0020]优选的，所述废弃胶粉的粒径为40～60目。
[0021]通过采用上述技术方案，在此粒径范围内，废弃胶粉在再生骨料中国的填充效果较好，当废弃胶粉的粒径小于此数值范围内时，废弃胶粉中羟甲基三聚氰胺的含量较低，废弃胶粉无法充分分散再生骨料之间的间隙之间，抗渗抗裂性能下降；当废弃胶粉的粒径大于此数值范围时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保型低碳凝结材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：改性固结剂
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200～420份再生骨料
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1700～2700份废弃胶粉
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130～330份羟甲基三聚氰胺
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52～84份水
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60～190份；所述改性固结剂包括钢渣、碳酸钠、镁渣，其中钢渣、碳酸钠和镁渣之间的重量比为1:（0.3～0.6）:（0.8～1.2）；所述再生粗骨料按照如下步骤制得：废弃混凝土砖块经破碎、颗粒整形、筛分、清洗干燥，得到颗粒物；将颗粒物经过水玻璃浸渍液处理后得到再生骨料。2.根据权利要求1所述的一种环保型低碳凝结材料，其特征在于：所述改性固结剂中还包括水淬高炉矿渣，所述水淬高炉矿渣与钢渣之间的重量比为(0.8～1.2):1。3.根据权利要求2所述的一种环保型低碳凝结材料，其特征在于：所述改性固化剂中还包括硅灰粉，所述硅灰粉与钢渣之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈家冬，汪小健，吴亮，
申请(专利权)人：江苏地基工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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