CN105924053A - 一种再生混凝土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生混凝土的制备方法，本发明提供的混凝土制备方法可以有效的解决建筑垃圾的回收再利用问题，而且该方法制备再生混凝土生产周期短，利用微生物沉积处理有效降低再生骨料孔隙率，进而减小骨料压碎值、降低骨料吸水率，生产出来的再生混凝土强度不仅可以达到C50，而且混凝土各方面性能稳定。

Description

一种再生混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于混凝土材料制备技术领域，具体涉及一种再生混凝土的制备方法。
背景技术
根据有关资料统计，我国在结构工程中大约排放35%的废弃混凝土，其余为沥青混凝土等废弃物。据粗略统计，仅我国每年拆除旧建筑物的垃圾就达4000多万吨，其中解体旧混凝土的发生量约1360多万吨，另外，我国目前每年新浇注混凝土约2亿立方米，因质量原因而排放的废弃混凝土就多达480万吨。
将废弃混凝土加工成再生骨料用于再生混凝土的制备不仅解决了环境污染问题，也实现了资源再利用,减少了资源和能源的浪费。但与天然骨料相比，再生骨料内部存在大量微细裂纹、压碎指标值高、吸水率大，利用其制备的再生砂浆和再生混凝土的工作性能、力学性能与耐久性也难以满足工程要求。因此，强化再生细骨料以提高再生砂浆性能，对建筑垃圾中废旧混凝土循环利用和可持续发展具有重要意义。为改善再生骨料的性能缺陷，众多学者利用不同方法改善再生骨料表面结构，减少微裂纹或孔洞，如利用聚合物溶液、水玻璃溶液、有机硅憎水剂，以及酸液浸泡处理再生骨料。其中酸液清洗法的作用有限而且还会引入酸根离子，影响附着砂浆的pH值；聚合物处理法能有效减小再生混凝土骨料的吸水率，但对强度的提高有限；有机硅憎水剂和水玻璃浸泡，不仅成本高，而且改变再生骨料粒径和级配，使细骨料细度模数超出标准范围。
发明内容
本发明提供一种再生混凝土的制备方法，使用该方法制备的混凝土，具有环保、价格低廉、强度高等特点。
为了实现上述目的，本发明提供一种再生混凝土的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）处理再生骨料
(11)配制微生物培养基，通过滴加NaOH溶液调节PH值至7-9，灭菌并冷却到室温后接种芽孢八叠球菌，同时加入尿素溶液，在25-37℃温度下振荡培养；
(12)向细菌培养液中加入再生骨料，继续振荡培养；
(13)加入尿素、钙源混合溶液，混合均匀，振荡，结束后取出再生骨料；
(14)在边加热边搅拌状态下干燥再生骨料，加热温度不超过85℃，得到处理后的再生骨料；
（2）将各种原料按照相应的重量份数配比进行预备，具体重量份数如下：水泥250-310份、矿粉80-90份、沙740-850份、上述处理后的再生骨料380-400份、凝胶材料75-80份，泵送剂7-10份、水180-200份；
所述水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；所述矿粉为S97级的矿粉；所述沙为采用建筑废物粉碎而成，粒径为10-20mm；所述凝胶材料为水泥、矿渣和粉煤灰的混合物，其中粉煤灰的用量占凝胶材料重量的50%-60%，粉煤灰的等级不低于二级，矿渣的比表面积不小于400m2/kg；
（3）将水泥、矿粉、再生沙、再生骨料均匀混合后加入搅拌装置；
（4）向搅拌装置中加入凝胶材料、泵送剂和水，然后搅拌均匀，获得再生混凝土。
优选的，步骤(11)中培养基由蛋白胨4-6g/L、牛肉浸膏2-4g/L和去离子水组成，或由大豆蛋白胨5g/L、酪蛋白胨15g/L及去离子水组成；所述灭菌的条件为：在125℃高温条件下灭菌25min；细菌振荡培养15h-20h，细菌细胞浓度为 223-625cell/mL。
优选的，步骤(12)中，再生骨料过0.075mm标准筛经水洗后获得，粒径在0.075mm-4.75mm，与细菌培养液配比为150g：250mL-300g：250mL；再生细骨料优先于钙源尿素混合溶液加入到菌液中，振荡保持7-10h，振荡频率为100-150r/min。
优选的，步骤(13)中钙源尿素混合溶液由浓度为0.5mol/L-1mol/L钙源、浓度为0.5mol/L-1mol/L的尿素及去离子水组成，其中钙源是氯化钙或硝酸钙；步骤(13)中，钙源、尿素混合溶液与细菌液体积比为1：(1-4)；加入钙源尿素混合溶液后，仍将容器置于振荡条件下培养40h-60h，振荡频率为100-150r/min。
本发明提供的混凝土制备方法可以有效的解决建筑垃圾的回收再利用问题，而且该方法制备再生混凝土生产周期短，微生物沉积处理可有效降低再生骨料孔隙率，进而减小骨料压碎值、降低骨料吸水率，生产出来的再生混凝土强度不仅可以达到C50，而且混凝土各方面性能稳定。
具体实施方式
实施例一
配制微生物培养基，通过滴加NaOH溶液调节PH值至7-9，灭菌并冷却到室温后接种芽孢八叠球菌，同时加入尿素溶液，在25℃温度下振荡培养；培养基由蛋白胨4g/L、牛肉浸膏2g/L和去离子水组成，或由大豆蛋白胨5g/L、酪蛋白胨15g/L及去离子水组成；所述灭菌的条件为：在125℃高温条件下灭菌25min；细菌振荡培养15h，细菌细胞浓度为 223cell/mL。
向细菌培养液中加入再生骨料，继续振荡培养；再生骨料过0.075mm标准筛经水洗后获得，粒径在0.075mm-4.75mm，与细菌培养液配比为150g：250mL；再生细骨料优先于钙源尿素混合溶液加入到菌液中，振荡保持7h，振荡频率为100r/min。
加入尿素、钙源混合溶液，混合均匀，振荡，结束后取出再生骨料；钙源尿素混合溶液由浓度为0.5mol/L钙源、浓度为0.5mol/L的尿素及去离子水组成，其中钙源是氯化钙或硝酸钙；钙源、尿素混合溶液与细菌液体积比为1：1；加入钙源尿素混合溶液后，仍将容器置于振荡条件下培养40h，振荡频率为100r/min。
在边加热边搅拌状态下干燥再生骨料，加热温度不超过85℃，得到处理后的再生骨料。
将各种原料按照相应的重量份数配比进行预备，具体重量份数如下：水泥250份、矿粉80份、沙740份、上述处理后的再生骨料380份、凝胶材料75份，泵送剂7份、水180份。
所述水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；所述矿粉为S97级的矿粉；所述沙为采用建筑废物粉碎而成，粒径为10-20mm；所述凝胶材料为水泥、矿渣和粉煤灰的混合物，其中粉煤灰的用量占凝胶材料重量的50%，粉煤灰的等级不低于二级，矿渣的比表面积不小于400m2/kg。
将水泥、矿粉、再生沙、再生骨料均匀混合后加入搅拌装置。向搅拌装置中加入凝胶材料、泵送剂和水，然后搅拌均匀，获得再生混凝土。
实施例二
配制微生物培养基，通过滴加NaOH溶液调节PH值至7-9，灭菌并冷却到室温后接种芽孢八叠球菌，同时加入尿素溶液，在37℃温度下振荡培养；培养基由蛋白胨6g/L、牛肉浸膏4g/L和去离子水组成，或由大豆蛋白胨5g/L、酪蛋白胨15g/L及去离子水组成；所述灭菌的条件为：在125℃高温条件下灭菌25min；细菌振荡培养20h，细菌细胞浓度为625cell/mL。
向细菌培养液中加入再生骨料，继续振荡培养；再生骨料过0.075mm标准筛经水洗后获得，粒径在0.075mm-4.75mm，与细菌培养液配比为150g：250mL-300g：250mL；再生细骨料优先于钙源尿素混合溶液加入到菌液中，振荡保持10h，振荡频率为150r/min。
加入尿素、钙源混合溶液，混合均匀，振荡，结束后取出再生骨料；钙源尿素混合溶液由浓度为1mol/L钙源、浓度为1mol/L的尿素及去离子水组成，其中钙源是氯化钙或硝酸钙；钙源、尿素混合溶液与细菌液体积比为1：4；加入钙源尿素混合溶液后，仍将容器置于振荡条件下培养60h，振荡频率为150r/min。
在边加热边搅拌状态下干燥再生骨料，加热温度不超过85℃，得到处理后的再生骨料。
将各种原料按照相应的重量份数配比进行预备，具体重量份数如下：水泥310份、矿粉90份、沙850份、上述处理后的再生骨料400份、凝胶材料80份，泵送剂10份、水200份。
所述水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；所述矿粉为S97级的矿粉；所述沙为采用建筑废物粉碎而成，粒径为10-20mm；所述凝胶材料为水泥、矿渣和粉煤灰的混合物，其中粉煤灰的用量占凝胶材料重量的60%，粉煤灰的等级不低于二级，矿渣的比表面积不小于400m2/kg。
将水泥、矿粉、再生沙、再生骨料均匀混合后加入搅拌装置。向搅拌装置中加入凝胶材料、泵送剂和水，然后搅拌均匀，获得再生混凝土。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种再生混凝土的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）处理再生骨料
(11)配制微生物培养基，通过滴加NaOH溶液调节PH值至7-9，灭菌并冷却到室温后接种芽孢八叠球菌，同时加入尿素溶液，在25-37℃温度下振荡培养；
(12)向细菌培养液中加入再生骨料，继续振荡培养；
(13)加入尿素、钙源混合溶液，混合均匀，振荡，结束后取出再生骨料；
(14)在边加热边搅拌状态下干燥再生骨料，加热温度不超过85℃，得到处理后的再生骨料；
（2）将各种原料按照相应的重量份数配比进行预备，具体重量份数如下：水泥250-310份、矿粉80-90份、沙740-850份、上述处理后的再生骨料380-400份、凝胶材料75-80份，泵送剂7-10份、水180-200份；
所述水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；所述矿粉为S97级的矿粉；所述沙为采用建筑废物粉碎而成，粒径为10-20mm；所述凝胶材料为水泥、矿渣和粉煤灰的混合物，其中粉煤灰的用量占凝胶材料重量的50%-60%，粉煤灰的等级不低于二级，矿渣的比表面积不小于400m2/kg；
（3）将水泥、矿粉、再生沙、再生骨料均匀混合后加入搅拌装置；
（4）向搅拌装置中加入凝胶材料、泵送剂和水，然后搅拌均匀，获得再生混凝土。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(11)中培养基由蛋白胨4-6g/L、牛肉浸膏2-4g/L和去离子水组成，或由大豆蛋白胨5g/L、酪蛋白胨15g/L及去离子水组成；所述灭菌的条件为：在125℃高温条件下灭菌25min；细菌振荡培养15h-20h，细菌细胞浓度为 223-625cell/mL。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(12)中，再生骨料过0.075mm标准筛经水洗后获得，粒径在0.075mm-4.75mm，与细菌培养液配比为150g：250mL-300g：250mL；再生细骨料优先于钙源尿素混合溶液加入到菌液中，振荡保持7-10h，振荡频率为100-150r/min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(13)中钙源尿素混合溶液由浓度为0.5mol/L-1mol/L钙源、浓度为0.5mol/L-1mol/L的尿素及去离子水组成，其中钙源是氯化钙或硝酸钙；步骤(13)中，钙源、尿素混合溶液与细菌液体积比为1：(1-4)；加入钙源尿素混合溶液后，仍将容器置于振荡条件下培养40h-60h，振荡频率为100-150r/min。
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