CN102659351B - 保温承重再生混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明保温承重再生混凝土；涉及一种建筑材料中常用的混凝土，尤其涉及一种保温承重再生混凝土；解决的技术问题是提供一种集保温、承重、抗震、节能减排于一体的再生混凝土；采用的技术方案是：采用的组分及重量配合比（kg/m3）为：复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（5-250）：（200-800）：（20-500）：（5-800）：（30-600）：（5-1400）：（50-800）：（10-600）：（50-500）：（0.1-200）；所述的复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：（0.7-1.5）；所述外加剂的组分及其重量份配为：硅灰10-150份，引气剂5-40份，发泡剂5-30份，减水剂3-30份，聚丙烯纤维1-30份，废矿渣10-150份；本发明用于再生混凝土的制作。
Description
技术领域
本发明保温承重再生混凝土，涉及一种建筑材料中常用的混凝土，尤其涉及一种保温承重再生混凝土。
背景技术
我国正处于经济的高速发展时期，随着我国经济的发展，人口的增长，乡镇的城市化使基本建设也处于发展的高潮中，二线及以下城市的集中规划导致大量既有建筑物的拆除，由此产生的建筑垃圾的处理等也给环境造成了巨大的压力，其中建筑垃圾中废旧混凝土就占30%-40%；而另一方面，大兴建筑对砂石集料的需求越来越大，由于大量的开采，对自然坏境造成了极大的破坏，天然资源也逐渐趋于枯竭。拆除或新建建筑、建筑物运营维护期产生的建筑垃圾、自然资源的过度开采等都使国家节能减排目标的实现更为困难。对此，很多研究机构在建筑节能减排方面做出了大量成果，主要有新型无机墙体保温等材料的应用与推广，建筑垃圾的再利用等等。目前，国内在混凝土再生骨料制备方面已经具备较为成熟的技术，且技术水平还在不断提高，利用再生骨料作为建筑主体材料的骨料已成为必然的趋势。虽然国内在再生混凝土性能方面已有一些研究，但是其推广应用受到制约，主要原因是其价格高于普通混凝土，而单纯追求再生混凝土价格的降低也是很困难的。
在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态是低碳经济的理念。而建筑业的节能贯穿了包括规划、设计、施工、管理运行的建筑物的整个寿命周期。随着我国城市化进程的加快，人民生活水平的提高，建筑能耗占总能耗的比重越来越大，建筑物通过采暖、空调、热水供应等消耗大量的能源，并且排放大量的温室气体。
如何能在保证建筑物的正常运行的情况下，通过技术创新实现建筑业的低碳经济发展模式，找到一种切实可行的方法在保证再生混凝土性能的同时提高再生混凝土的性价比，实现再生混凝土的推广利用，使建筑物不仅具有保温节能性能，降低建筑物的能源消耗，减少温室气体排放，又能为国家节能减排做出贡献并提高资源的循环利用率是我们一直在思索并努力想去解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集保温、承重、抗震、节能减排于一体的保温承重再生混凝土，既能实现资源循环利用，同时又能满足建筑物结构构件受力性能要求，而自重的减轻又能为建筑物的抗震带来有利的影响。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：保温承重再生混凝土的组分及重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（5-250）：（200-800）：（20-500）：（5-800）：（30-600）：（5-1400）：（50-800）：（10-600）：（50-500）：（0.1-200）；
所述的复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：（0.7-1.5），所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm；
所述外加剂的组分及其重量份为：硅灰10-150份，引气剂5-40份，发泡剂5-30份，减水剂3-30份，聚丙烯纤维1-30份，废矿渣10-150份。
所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（30-200）：（300-600）：（100-300）：（200-500）：（100-500）：（900-1200）：（50-300）：（100-400）：（100-500）：（0.1-150）。
所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=130：400：180：560：400：1000：250：300：350：120。
所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/ m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（50-225）：（200-400）：（200-400）：（300-600）：（500-600）：（700-1000）：（100-300）：（80-200）：（100-300）：（1-200）。
所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=150：250：240：350：600：900：150：120：230：100；
所述外加剂还包括如下的组分及其重量份配比：
膨润土1-150份，胶粉0.1-20份，石灰1-100份，石膏1-150份，缓凝剂0.1-20份，纤维素醚0.1-50份中的一种或任意种混合物。
按以下步骤进行：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
第一，本发明采用再生粗细骨料为原料，不仅提高了资源循环利用率，减少了堆放埋填废旧混凝土对自然环境的破坏，节省废旧混凝土占用土地量，又减少了对天然砂石的开采。
第二，本发明中，再生粗骨料替代石子，再生细骨料替代砂，以及用复合轻骨掺料作为混凝土组成材料的细骨料，粒径级配更加良好，良好的级配可节约水泥，并且能提高混凝土的综合性能，同时降低造价。本发明配置的保温承重再生混凝土根据不同的再生骨料来源可达到目前普通混凝土及高强混凝土的抗压强度，即10MPa-60MPa。
第三，本发明采用的再生细骨料容重为1300-1700kg/m3 ,且复合轻骨掺料容重一般为80-180 kg/m3，混凝土用砂容重1700 kg/m3，用再生细骨料和复合轻骨掺料分别替代部分或全部砂子配置的保温承重再生混凝土，容重在1500-2300 kg/m3，建筑物的自重减轻，但是综合性能却提高了，不仅改善了建筑物各构件的力学性能有利于抗震，而且自重的减轻，使地基处理、钢筋配置等费用明显减少，在节约国家资源的同时又具有经济性。
第四，本发明采用的复合轻骨掺料中所添加的玻化微珠是一种环保型新型无机轻质绝热材料，除具有质轻、保温、绝热、防火的优异性能外，还具有不燃烧，强度高，吸水率低，易和性好、使用寿命长的优点。本发明将复合轻骨掺料进行了憎水处理，大大提高了其中玻化微珠的闭孔率，降低了该材料的导热系数，因此本发明保温承重混凝土的导热系数才能从1.74W/（m·k）降到0.1-1.5W/（m·k），保证了本发明的保温性能，使建筑物在运营期内空调、取暖的使用时间缩短，室内温度维持时间更长，能源消耗明显降低，同时建筑物运营费用也明显下降。
第五，本发明保温承重混凝土中采用的复合轻骨掺料中所添加的气凝胶是一种高效保温隔热无机材料，其导热系数在0.006—0.018W/（m·K）之间，颗粒半径在50—100nm之间，加入本发明中可以极大的提高保温隔热性能，同时气凝胶可以填充高效节能保温承重混凝土之间的间隙，起到提高混凝土强度的作用。
第六，本发明采用的外加剂可以紧密包裹复合轻骨掺料，解决了复合轻骨掺料强度低易损的缺点，提高了本发明中混凝土的强度，同时解决了混凝土中加入复合轻骨掺料所产生的坍落度变小、和易性变差等施工问题。
具体实施方式
实施例1
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=5：800：20：300：30：1400：50：10：50：0.1；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：1，其混合物密度为（80-180）kg/m3，所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm；
上述外加剂中：硅灰80份，引气剂40份，发泡剂20份，减水剂30份，聚丙烯纤维15份，废矿渣150份。
制作方法如下：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
憎水处理即使用雾化的有机硅溶剂喷淋复合轻骨掺料，并反复搅拌复合轻骨掺料，保证有机硅溶剂均匀喷淋在复合轻骨掺料表面。
实施例2
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=100：500：250：200：200：900：200：200：250：50；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：0.7，其混合物密度为（80-180）kg/m3，所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm；
上述外加剂中：硅灰10份，引气剂20份，发泡剂5份，减水剂15份，聚丙烯纤维1份，废矿渣80份。
制作方法如下：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
实施例3
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=250：200：500：5：600：5：800：600：500：200；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：1.5，其混合物密度为（80-180）kg/m3，所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm；
上述外加剂中：硅灰150份，引气剂5份，发泡剂30份，减水剂3份，聚丙烯纤维30份，废矿渣10份。
制作方法如下：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
实施例4
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=160：280：320：300：550：700：170：145：280：100；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：1.2，其混合物密度为（80-180）kg/m3，所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm；
上述外加剂中：硅灰110份，引气剂15份，发泡剂17份，减水剂22份，聚丙烯纤维20份，废矿渣80份。
制作方法如下：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
实施例5
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=150：250：240：350：600：900：150：120：230：100；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠与蛭石混合物，各占二分之一，其混合物密度为（80-180）kg/m3；
上述外加剂中：膨润土80份，胶粉10份，石灰150份，硅灰100，石膏100份，缓凝剂15份，纤维素醚30份，引气剂30份，发泡剂20份，减水剂30份，聚丙烯纤维20份，废矿渣100份。
制作方法：先将所述的复合轻骨掺料与外加剂投入搅拌机中，搅拌2-3分钟后，再将剩余配料投入搅拌机中，搅拌1-2分钟后即可。
实施例6
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=120：300：300：200：600： 800： 250：150： 180：120；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠与真空微珠混合物，各占二分之一，其混合物密度为（80-180）kg/m3；
上述外加剂中：膨润土60份，胶粉10份，石灰90份，硅灰120，缓凝剂15份，引气剂30份，发泡剂20份，减水剂30份，聚丙烯纤维20份，废矿渣100份。
制作方法：先将所述的复合轻骨掺料与外加剂投入搅拌机中，搅拌2-3分钟后，再将剩余配料投入搅拌机中，搅拌1-2分钟后即可。
实施例7
保温承重再生混凝土，所述混凝土的组分及其重量配合比（kg/m3）如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=150：210：150：450：450： 1100： 350：100： 250：100；
所述复合轻骨掺料为玻化微珠、真空微珠、蛭石、陶粒、膨胀珍珠岩和改性膨胀珍珠岩混合物，各占六分之一，其混合物密度为（80-180）kg/m3；
上述外加剂中：石灰50份，硅灰100，石膏100份，缓凝剂10份，纤维素醚40份，引气剂30份，发泡剂15份，减水剂30份，废矿渣130份。
制作方法：先将所述的复合轻骨掺料与外加剂投入搅拌机中，搅拌2-3分钟后，再将剩余配料投入搅拌机中，搅拌1-2分钟后即可。
Claims (7)
1.保温承重再生混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分及重量配合比如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（5-250）：（200-800）：（20-500）：（5-800）：（30-600）：（5-1400）：（50-800）：（10-600）：（50-500）：（0.1-200）；
所述的复合轻骨掺料为玻化微珠和气凝胶的混合物，玻化微珠和气凝胶的重量份之比为1：（0.7-1.5）；
所述外加剂的组分及其重量份为：硅灰10-150份，引气剂5-40份，发泡剂5-30份，减水剂3-30份，聚丙烯纤维1-30份，废矿渣10-150份；
所述再生细骨料的容重为1300-1700kg/m3；
所述气凝胶的颗粒半径为50—100nm。
2.根据权利要求1所述的保温承重再生混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分及其重量配合比如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（30-200）：（300-600）：（100-300）：（200-500）：（100-500）：（900-1200）：（50-300）：（100-400）：（100-500）：（0.1-150）。
3.根据权利要求1所述的保温承重再生混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分及其重量配合比如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=130：400：180：560：400：1000：250：300：350：120。
4.根据权利要求1所述的保温承重再生混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分及其重量配合比如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=（50-225）：（200-400）：（200-400）：（300-600）：（500-600）：（700-1000）：（100-300）：（80-200）：（100-300）：（1-200）。
5.根据权利要求1所述的保温承重再生混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分及其重量配合比如下：
复合轻骨掺料：水泥：再生细骨料：砂：再生粗骨料：石子：陶粒：粉煤灰：水：外加剂=150：250：240：350：600：900：150：120：230：100。
6.根据权利要求1所述的保温承重再生混凝土，其特征在于：所述外加剂还包括如下的组分及其重量份配比：
膨润土1-150份，胶粉0.1-20份，石灰1-100份，石膏1-150份，缓凝剂0.1-20份，纤维素醚0.1-50份中的一种或任意种混合物。
7.制作如权利要求1中所述的保温承重再生混凝土的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
第一步，将所述的复合轻骨掺料进行憎水处理；
第二步，将所述外加剂与第一步处理好的复合轻骨掺料投入搅拌机中，搅拌2-3分钟；
第三步，将所述的水泥、再生细骨料、砂、再生粗骨料、石子、陶粒、粉煤灰和水也投入搅拌机中，搅拌1-2分钟。
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