一种再生粗骨料的强化方法及所得强化再生粗骨料及混凝土技术

本发明专利技术公开了一种再生粗骨料的强化方法及所得强化再生粗骨料及混凝土，属于建筑材料技术领域，再生粗骨料的强化方法包括首先将再生粗骨料置于混凝土搅拌机中进行机械研磨，取出后过筛，得到物理强化的再生骨料，再调制硅灰浆液，将再生粗骨料置于硅灰浆液中搅拌裹浆，即得到强化的再生粗骨料；再生混凝土的制备方法包括将强化再生粗骨料、石子、砂、水泥、水、聚羧酸减水剂依照拌和流程加入混凝土搅拌机进行搅拌，即得到再生混凝土。本发明专利技术能够提高再生粗骨料的强度，使其配制的再生混凝土性能得到有效提高，处理强化方法简单，骨料强化与混凝土拌和衔接紧凑，有利于拓展再生骨料的应用范围。应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种再生粗骨料的强化方法及所得强化再生粗骨料及混凝土


[0001]本专利技术属于建筑材料
，涉及一种再生粗骨料的强化方法及所得强化再生粗骨料及混凝土。

技术介绍

[0002]随着世界范围内工业化、城市化进程不断加快，建筑材料的需求量和建筑废弃物的产生量大幅增加，对资源的消耗和对生态环境的破坏日益严重。混凝土是当前应用最为广泛的建筑材料之一，其组分中的粗骨料也即石子的生产需要开采消耗大量天然石材，对生态环境和自然景观造成了严重破坏。越来越多不能满足当今建筑需求的老旧建筑亟需改造或拆除，导致大量建筑废弃物堆积，处理困难。再生混凝土(再生骨料混凝土)是一种处理使用废旧混凝土的固废再生利用技术，被认为是处理建筑拆除废弃物的有效方法。再生骨料指将废弃混凝土等建筑废弃物经过分类、破碎、筛分后得到的骨料。由废弃混凝土制成的再生粗骨料表面粘附有老旧砂浆，导致骨料本身强度低且配制得到的再生混凝土存在复杂且脆弱的界面过渡区；同时，老旧砂浆含有较多的孔隙、裂隙，致使再生混凝土具有较高的孔隙率和吸水率，严重影响了再生混凝土的力学性能和耐久性能。
[0003]现有的再生粗骨料强化技术主要分为物理强化方法、化学强化方法和生物强化方法三类。物理强化方法主要是通过机械研磨或者高温处理去除再生粗骨料表面老旧砂浆；化学强化方法主要是通过水玻璃等液体浸泡在骨料表面产生化学反应以填充再生粗骨料的孔隙、裂隙；生物方法是通过应用不同菌种诱导碳酸盐沉积对孔介质进行填充并使其黏结形成坚硬整体。其中很多方法诸如高温处理、化学溶液浸泡、微生物产物沉积等存在耗能高、污染大、经济性差、性能不稳定以及操作复杂、技术要求高等缺点，难以推广使用。
[0004]如申请号“202011144716.0”，名称为“一种改性再生粗骨料的制备方法”的专利公开了“将再生粗骨料充分浸泡在硅渣乳浊液中，并在其中加入石灰石粉，不断搅拌，与硅渣乳浊液混合均匀”的制备方法，但所述硅渣乳浊液需通过对回收的锆的酸性硅渣颗粒在水中经超声分散均匀获得，对设备、技术操作要求较高，增加了再生粗骨料的制备成本。
[0005]申请号“201910742630.9”，名称为“一种建筑垃圾制备再生粗骨料的工艺”的专利公开了该工艺通过筛选、破碎、磁选、改性及烘干步骤对再生粗骨料进行制备并改性，从而改善再生粗骨料孔隙率大、吸水率大、干缩率较高等问题，但所述用于再生粗骨料改性的固定剂和改性剂需要柠檬酸、双丙酮丙烯酰胺、聚丙烯酸酯乳液、己二酰肼和硫酸铝等药剂，材料成本高且不易取得，使用时对专业技术要求高，且会引入一般混凝土中不存在的杂质，存在对混凝土结构构件性能造成不利影响的风险。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的为提供一种再生粗骨料的强化方法及所得强化再生粗骨料及混凝土，用于解决现有再生粗骨料强化及其再生混凝土配制方法操作复杂、成本高、性能不稳定的技术问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种再生粗骨料的强化方法，包括以下步骤：
[0009]1)采用流水冲洗再生粗骨料，并自然晾干，得到干燥的再生粗骨料。
[0010]采用流水冲洗再生粗骨料可以去除其表面或内部孔结构中的泥沙、有机质等对建筑结构有害的杂质，同时使再生粗骨料的孔隙结构通透开放，有利于硅灰浆液的浸入，以对再生粗骨料进一步化学强化。
[0011]2)将干燥的再生粗骨料置于混凝土搅拌机中进行机械研磨(2
‑
5)h，取出后过筛，得到物理强化的再生粗骨料。
[0012]对再生粗骨料进行机械研磨可以有效去除表面粘附的脆弱的老旧砂浆，提升再生粗骨料的强度以及降低再生混凝土的孔隙率和吸水率。此外，若机械研磨时间小于2h，则老旧砂浆去除不充分；而机械研磨试件大于5h，则骨料形貌过于圆润，不利于再生骨料与水泥砂浆的粘结，所以将机械研磨时间确定为(2
‑
5)h。
[0013]3)将物理强化的再生粗骨料与硅灰浆液一同置于混凝土搅拌机中搅拌(60
‑
120)s进行裹浆，即得到物理化学复合强化的再生粗骨料。
[0014]采用硅灰浆液对物理强化的再生粗骨料进行裹浆，对再生粗骨料的孔隙结构进行填充，提升再生粗骨料的强度并进一步降低孔隙率和吸水率。
[0015]进一步地，步骤1)中，所述的再生粗骨料为老旧废弃混凝土经破碎分级后制得的再生粗骨料，并且该再生粗骨料的粒径为(5
‑
40)mm。
[0016]进一步地，步骤1)中，所述的流水冲洗时间为(1.5
‑
2.5)h/t再生粗骨料。
[0017]流水冲洗时间取决于水的压力和再生粗骨料一次处理量。对于城市自来水来说，选择冲洗时间为(1.5
‑
2.5)h/t是可以达到再生骨料使用要求的。
[0018]进一步地，步骤2)与步骤3)中，所述的搅拌机转速均为(45
‑
60)r/min。
[0019]进一步地，步骤2)中，所述的过筛过程中，筛孔边长为4.75mm。
[0020]进一步地，步骤3)中，所述的硅灰浆液的制备方法为，将硅灰加入水中搅拌均匀后，即得到所述的硅灰浆液。
[0021]所述的硅灰目数为(800
‑
2000)目。
[0022]所述的硅灰与水的质量比为1:(2.5
‑
4.5)。
[0023]限定硅灰与水的质量比非常重要，若这个比例太低，则硅灰成分太少、浆液稀薄，对再生粗骨料孔隙结构的填充效果不好；若这个比例太高，则浆液过厚，硅灰成分不能完全浸入再生粗骨料孔隙，对再生粗骨料的强化效果不理想。
[0024]进一步地，步骤3)中，所述的物理强化再生粗骨料与硅灰浆液的质量比为1:(0.25
‑
0.45)。
[0025]限定再生粗骨料与硅灰浆液的质量比非常重要，若这个比例太低，硅灰浆液难以完全包裹再生粗骨料，强化质量不均匀；若这个比例太高，则剩余浆液过多，对接下来配制的再生混凝土的强度影响较大。
[0026]进一步地，步骤3)中，所述的再生粗骨料进行硅灰浆液裹浆后，无需取出，直接进行再生混凝土配制。
[0027]本专利技术还提供一种强化再生粗骨料，采用上述的再生粗骨料的强化方法所得到的强化再生粗骨料。
[0028]本专利技术还提供一种再生混凝土，包含上述的强化再生粗骨料。
[0029]进一步的，所述再生混凝土，其制备方法包括以下步骤：
[0030]一种基于上述强化再生粗骨料制备再生混凝土的方法，包括以下步骤：
[0031]S1:在完成上述步骤3)取得强化再生粗骨料后，将石子和砂置于搅拌机中进行搅拌；
[0032]S2:将水泥置于搅拌机中进行搅拌；
[0033]S3:将溶解有聚羧酸减水剂的溶液置于搅拌机中进行搅拌，即得到再生混凝土。
[0034]进一步地，上述步骤S1中，所述的石子的粒径为(5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)采用流水冲洗再生粗骨料，并自然晾干，得到干燥的再生粗骨料；2)将干燥的再生粗骨料置于混凝土搅拌机中进行机械研磨2
‑
5h，取出后过筛，得到物理强化的再生粗骨料；3)将物理强化的再生粗骨料与硅灰浆液一同置于混凝土搅拌机中搅拌60
‑
120s进行裹浆，即得到物理化学复合强化的再生粗骨料；其中，步骤1)中，所述的再生粗骨料为老旧废弃混凝土经破碎分级后制得的再生粗骨料，并且该再生粗骨料的粒径为5
‑
40mm；步骤2)与步骤3)中，所述的搅拌机转速均为(45
‑
60)r/min。2.根据权利要求1所述的一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，步骤2)中，所述的过筛过程中，筛孔边长为4.75mm。3.根据权利要求1所述的一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，步骤3)中，所述的硅灰浆液的制备方法为，将硅灰加入水中搅拌均匀后，即得到所述的硅灰浆液，硅灰目数为800
‑
2000目，硅灰与水的质量比为1:(2.5
‑
4.5)。4.根据权利要求1所述的一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，步骤3)中，所述的物理强化再生粗骨料与硅灰浆液的质量比为1:(0.25
‑
0.45)。5.根据权利要求1所述的一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，步骤3)中，所述的再生粗骨料进行硅灰浆液裹浆后，无需取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢群，林明强，刘恩铭，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：