一种高强度再生骨料混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种高强度再生骨料混凝土及其制备方法，包括以下原料：硅酸盐水泥、矿粉、粉煤灰、再生细骨料、改性再生粗骨料、增强纤维、减水剂、减缩剂、偶联剂、水，所述改性再生粗骨料包括再生粗骨料、纳米二氧化硅、分散剂、偶联剂；其制备方法为：S1：将计量准确的矿粉、粉煤灰、再生细骨料、改性再生粗骨料混合，并加入占水总质量二分之一的水，搅拌均匀；S2：向S1中均匀的撒入计量准确的增强纤维，并持续搅拌；S3：向S2中加入计量准确的硅酸盐水泥，混合搅拌，然后剩余重量份的水、减水剂、减缩剂和偶联剂，混合搅拌，制得高强度再生骨料混凝土，其具有提高再生骨料的使用率优点。料的使用率优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度再生骨料混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种高强度再生骨料混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着建筑行业的发展，砂石骨料等建筑材料由于被大量开采，砂石骨料的存量急剧减少，并且还使得环境遭到严重的破坏，为了实现建筑行业的可持续发展，再生骨料开始应用于建筑行业。再生骨料指由废弃混凝土制备的骨料，通过对废弃混凝土进行简单破碎和筛分工艺即可制备而得。再生骨料可以替代传统骨料，起到与传统骨料相同的作用，目前已经得到了广泛的应用。
[0003]但再生骨料颗粒棱角多、表面粗糙、在破碎过程中因损伤积累在内部造成大量微裂纹，导致再生骨料自身的孔隙率大、堆积密小、空隙率大。由再生骨料制备的再生骨料混凝土硬化后的强度过低。所以通过会使用天然砂石和再生骨料混合使用，以保证混凝土的强度，但以此方法制备混凝土，天然砂石的使用量依旧很大，再生骨料的使用率过低。

技术实现思路

[0004]为了提高再生骨料的使用率，本申请提供一种高强度再生骨料混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种高强度再生骨料混凝土，采用如下的技术方案：一种高强度再生骨料混凝土，包括以下重量份的原料：60
‑
120份的硅酸盐水泥、30
‑
50份的矿粉、20
‑
30份的粉煤灰、110
‑
140份的再生细骨料、241
‑
292份的改性再生粗骨料、0.7
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2份的增强纤维、2
‑
5份的减水剂、2
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3份的减缩剂、0.1
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0.3份的偶联剂、20
‑
40份的水，所述改性再生粗骨料包括220
‑
260份的再生粗骨料、20
‑
30份的纳米二氧化硅、0.7
‑
1.0份的分散剂、0.3
‑
1份的偶联剂。
[0006]通过采用上述技术方案，具有孔径大小不一的微裂缝和空隙，这些微裂缝和空隙是导致再生骨料混凝土强度低的主要原因之一。加入增强纤维，可以有效提高混凝土的强度；通过纳米二氧化硅对再生粗骨料进行改性处理，纳米二氧化硅可以与骨料中的氧化钙发生水化反应，水化反应所产生的凝胶可以填充粗骨料的微裂缝和空隙中，从而改善骨料混合的密实程度，提高再生骨料混凝土的强度；而分散剂可以减少纳米二氧化硅的团聚，通过提高再生骨料强度的方法，达到提高再生骨料的使用率的作用。
[0007]优选的，所述再生细骨料和所述再生粗骨料的制备包括以下步骤：步骤1：取混凝土废料进行破碎，筛分，得再生骨料；步骤2：将筛分后的再生骨料于温度为300
‑
320℃下，加热1
‑
1.5h，然后将加热后的再生骨料进行球磨，时间30
‑
40min，除尘后，筛分出直径为5
‑
16mm的为再生粗骨料，直径为0.15
‑
0.49mm的为再生细骨料。
[0008]通过采用上述技术方案，将破碎、筛分后的再生骨料，在进行研磨，经过研磨后的
再生骨料，能更好的磨平再生骨料表面尖锐的棱角，夹杂的旧水泥也被研磨成较小的水泥颗粒，不仅提高再生骨料的水化效果，还可提高再生骨料的强度；而加入钢球一起研磨，钢球可以更好的除去强度较大的旧水泥，可以进一步提高研磨效果，并且在研磨后会产生粉尘，加入钢球提高研磨效果后，粉尘也可更好的除去；将不同直径的再生骨料筛分呈再生粗骨料和再生细骨料即可一同制备而出。
[0009]优选的，所述改性再生粗骨料的制备包括以下步骤：步骤1：将计量准确的分散剂、纳米二氧化硅和偶联剂与水混合，搅拌3
‑
5min，并超声分散20
‑
30min，制得纳米硅溶液，纳米硅溶液中纳米二氧化硅的浓度控制为2
‑
4％；步骤2：将计量准确的再生粗骨料于真空条件下浸泡于纳米硅溶液中，时间1
‑
3天，然后于140
‑
150℃下烘干1
‑
2h，制得改性再生粗骨料。
[0010]通过采用上述技术方案，制备纳米硅溶液，并采用超声分散处理纳米硅溶液，可以减少纳米二氧化硅的团聚，将再生粗骨料浸泡于纳米硅溶液中后，使纳米二氧化硅更好的作用于再生粗骨料；并且在研磨后的再生粗骨料，除去了再生粗骨料表面多余的物质，可以使纳米二氧化硅能更好的与再生粗骨料结合；采用真空的方式使再生粗骨料浸泡于纳米二氧化硅溶液内，真空灌入可给予溶液压力，进一步使纳米二氧化硅更好的进入到再生粗骨料内，提高对再生粗骨料强度提高的改性效果。
[0011]优选的，所述增强纤维为聚丙烯混杂纤维、端钩钢纤维、塑钢纤维的一种或多种组合。
[0012]通过采用上述技术方案，端钩钢纤维可提高混凝土的抗冲击、抗疲劳、抗渗、抗拉强度、韧性等性能。塑钢纤维也可增加混凝土的韧性和抗击能力。单独加入端钩钢纤维或塑钢纤维可以增加混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度，并且有效减少混凝土的开裂，减小裂缝的大小。但在混凝土的弹性受力阶段，对于限制裂纹的产生，作用较小。而将而端钩钢纤维和塑钢纤维混合加入，两者可形成网架结构，降低混凝土的受损面积和程度，进一步提高混凝土的强度，具有显著的协同效应。并且加入聚丙烯混杂纤维，由于其优良的粘结性与亲水性，可以增强端钩钢纤维和塑钢纤维形成的网架结构的强度，还可以有效限制混凝土的开裂，从而更好的提高混凝土的性能。
[0013]优选的，所述聚丙烯混杂纤维、端钩钢纤维和塑钢纤维的质量比为1
‑
3:5
‑
15:1
‑
2。
[0014]通过采用上述技术方案，聚丙烯混杂纤维、端钩钢纤维和塑钢纤维质量比不同时，对混凝土强度的影响也不同，若是某一张纤维加入量过多会过少，均会导致混凝土的强度增加效果不佳，本申请提出一种聚丙烯混杂纤维、端钩钢纤维和塑钢纤维的最佳配比，从而有效的提高再生骨料混凝土的强度。
[0015]优选的，所述聚丙烯混杂纤维包括聚丙烯粗纤维和聚丙烯细纤维，所述聚丙烯粗纤维和所述聚丙烯细纤维的质量比为6
‑
7：1。
[0016]通过采用上述技术方案，聚丙烯纤维能够抑制和推迟微裂纹在混凝土中的出现和扩散，并且聚丙烯细纤维能更好的填充进混凝土的裂缝中，从而提高混凝土的强度和抗劈拉性能。但而若是混凝土的局部裂缝过大，可能会导致聚丙烯细纤维从混凝土中拔出，使得对混凝土的抑制裂缝的效果减弱。而将聚丙烯细纤维和聚丙烯粗纤维混合使用，聚丙烯粗纤维从混凝土中拔出的能量较多，可以有效防止混凝土开裂，并且提高混凝土的强度。聚丙烯粗纤维和聚丙烯细纤维混合使用后，多尺度的聚丙烯纤维相比于单一使用，混合使用之
后对混凝土的增强作用效果更好，有显著的协同效应，可以更全面的提高混凝土的性能。
[0017]优选的，所述减水剂为二元聚羧酸减水剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度再生骨料混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：60
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120份的硅酸盐水泥、30
‑
50份的矿粉、20
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30份的粉煤灰、110
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140份的再生细骨料、241
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292份的改性再生粗骨料、0.7
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2份的增强纤维、2
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5份的减水剂、2
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3份的减缩剂、0.1
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0.3份的偶联剂、20
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40份的水，所述改性再生粗骨料包括220
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260份的再生粗骨料、20
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30份的纳米二氧化硅、0.7
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1.0份的分散剂、0.3
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1份的偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种高强度再生骨料混凝土，其特征在于：所述再生细骨料和所述再生粗骨料的制备包括以下步骤：步骤1：取混凝土废料进行破碎，筛分，得再生骨料；步骤2：将筛分后的再生骨料于温度为300
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320℃下，加热1
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1.5h，然后将加热后的再生骨料进行球磨，时间30
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40min，除尘后，筛分出直径为5
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16mm的为再生粗骨料，直径为0.15
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0.49mm的为再生细骨料。3.根据权利要求2所述的一种高强度再生骨料混凝土，其特征在于：所述改性再生粗骨料的制备包括以下步骤：步骤1：将计量准确的分散剂、纳米二氧化硅和偶联剂与水混合，搅拌3
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5min，并超声分散20
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30min，制得纳米硅溶液，纳米硅溶液中纳米二氧化硅的浓度控制为2
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4%；步骤2：将计量准确的再生粗骨料于真空条件下浸泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫忠，程海培，李杭春，瞿永明，
申请(专利权)人：杭州余杭恒力混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：