CN108129085A - 一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废弃混凝土制备高性能混凝土的技术领域，具体涉及一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料30‑38份、废弃混凝土处理料12‑18份、粉煤灰12‑16份、水泥22‑28份、功能性添加剂0.08‑0.18份、水45‑55份、去离子水1‑2份。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过对废弃混凝土的处理，提高其强度性能，显著降低再生混凝土的吸水性能，进而提高再生混凝土力学性能和耐久性，功能性添加料的配合使用能实现所需减水性能，有效减少水泥的使用量，克服废弃混凝土减水性能差和强度不足的缺陷，使混凝土构筑件强度提高，进而满足使用需求。

Description

一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法
技术领域
本发明属于废弃混凝土制备高性能混凝土的技术领域，具体涉及一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法。
背景技术
目前，废弃混凝土用作再生骨料的研究已受到广泛的关注，然而，再生混凝土骨料存在吸水率大，微细裂缝多，力学、耐久和粘结性能明显不足等问题，极大的限制了其在混凝土工程中的应用，现有技术中通过再生混凝土骨料的界面强化处理，使各项性能得到一定程度的提高，包括破碎干制造法、破碎湿制造法、热机械力/摩擦制造方法、颗粒整形处理方法，酸液浸泡处理方法，表面强化处理方法等，但是利用现有的强化处理方法得到的再生混凝土骨料，在工作性能、力学性能、耐久性能以及可操作性能和生产成本等不同方面或多或少存在缺陷，无法满足当今高性能混凝土的技术和应用需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料30-38份、废弃混凝土处理料12-18份、粉煤灰12-16份、水泥22-28份、功能性添加剂0.08-0.18份、水45-55份、去离子水1-2份；
所述粗骨料包括粒径为15-35mm的第一粗骨料和粒径为粒径为1-14mm的第二粗骨料，所述第一粗骨料和第二粗骨料的重量比为7-9:2；
所述废弃混凝土处理料的制备方法为，破碎为粒径为10-30mm的颗粒料，在温度为75-85℃的条件下烘干至含水量低于1%后进行粉碎，得到粒径为＜0.1mm的粉料，将其加入相当于其重量4-6倍的聚氯化铝分散液中，磁力搅拌10-20分钟后静置1-2小时，过滤后，在温度为115-125℃的真空烘箱内烘干4-6小时，即得；
所述聚氯化铝分散液的制备方法为：按重量计，将聚氯化铝3-5份、聚苯乙烯磺酸钠0.1-0.5份、聚茴香磺酸钠0.02-0.08份、去离子水100份，用频率为50kHz超声波分散得到；
所述功能性添加料包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂12-16份、硫酸铵4-6份、腐殖酸钾1-3份、酸化石棉粉0.2-1.2份、蔗糖0.6-1.8份。
作为对上述方案的进一步改进，所述废弃混凝土为建筑垃圾中的红砖、青砖、瓦或破碎玻璃粉碎混合得到，其中玻璃破碎料在废弃混凝土中的占比不超过20%，能够将浆料粘度控制在一定范围内。
作为对上述方案的进一步改进，所述酸化石棉粉的制备方法为，将石棉在温度为35-40℃的质量浓度为2-6%的盐酸溶液中搅拌处理20-30分钟，取出后烘干至含水量低于10%，研磨成粉，过200目筛即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述磁力搅拌的搅拌速度为600-800转/分钟。
作为对上述方案的进一步改进，所述粉煤灰中含有相当于其重量2.8-5.6%的氯化钙。
所述生产混凝土的原料、聚氯化铝分散液的原料和功能性添加料的原料的重量份均以各自为基准，互不影响。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过对废弃混凝土的处理，能够清除混凝土骨料表面的老化介质，提高其强度性能，增加其中的活性成分，使其表面形成吸附膜，显著降低再生混凝土的吸水性能，进而提高再生混凝土力学性能和耐久性，所述粉煤灰的使用能够增强浆料的网络聚合性，功能性添加料的配合使用能实现所需减水性能，防止混凝土的流动性随时间降低，有利于混凝土填筑中进行施工，有效减少水泥的使用量，克服废弃混凝土减水性能差和强度不足的缺陷，使混凝土构筑件强度提高，进而满足使用需求。
具体实施方式
实施例1
一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料34份、废弃混凝土处理料15份、粉煤灰14份、水泥25份、功能性添加剂0.12份、水50份、去离子水1.5份；
所述粗骨料包括粒径为15-35mm的第一粗骨料和粒径为粒径为1-14mm的第二粗骨料，所述第一粗骨料和第二粗骨料的重量比为8:2；
所述废弃混凝土处理料的制备方法为，破碎为粒径为10-30mm的颗粒料，在温度为80℃的条件下烘干至含水量低于1%后进行粉碎，得到粒径为＜0.1mm的粉料，将其加入相当于其重量5倍的聚氯化铝分散液中，磁力搅拌15分钟后静置1.5小时，过滤后，在温度为120℃的真空烘箱内烘干5小时，即得；
所述聚氯化铝分散液的制备方法为：按重量计，将聚氯化铝4份、聚苯乙烯磺酸钠0.3份、聚茴香磺酸钠0.05份、去离子水100份，用频率为50kHz超声波分散得到；
所述功能性添加料包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂14份、硫酸铵5份、腐殖酸钾2份、酸化石棉粉0.8份、蔗糖1.2份。
其中，所述废弃混凝土为建筑垃圾中的红砖和破碎玻璃粉碎以重量比6:1混合。
其中，所述酸化石棉粉的制备方法为，将石棉在温度为38℃的质量浓度为4%的盐酸溶液中搅拌处理25分钟，取出后烘干至含水量低于10%，研磨成粉，过200目筛即得。
其中，所述磁力搅拌的搅拌速度为700转/分钟；所述粉煤灰中含有相当于其重量4.2%的氯化钙。
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.65MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为63.8%。
实施例2
一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料30份、废弃混凝土处理料12份、粉煤灰16份、水泥22份、功能性添加剂0.18份、水45份、去离子水2份；
所述粗骨料包括粒径为15-35mm的第一粗骨料和粒径为粒径为1-14mm的第二粗骨料，所述第一粗骨料和第二粗骨料的重量比为7:2；
所述废弃混凝土处理料的制备方法为，破碎为粒径为10-30mm的颗粒料，在温度为85℃的条件下烘干至含水量低于1%后进行粉碎，得到粒径为＜0.1mm的粉料，将其加入相当于其重量4倍的聚氯化铝分散液中，磁力搅拌20分钟后静置2小时，过滤后，在温度为115℃的真空烘箱内烘干6小时，即得；
所述聚氯化铝分散液的制备方法为：按重量计，将聚氯化铝5份、聚苯乙烯磺酸钠0.1份、聚茴香磺酸钠0.02份、去离子水100份，用频率为50kHz超声波分散得到；
所述功能性添加料包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂16份、硫酸铵4份、腐殖酸钾3份、酸化石棉粉0.2份、蔗糖1.8份。
其中，所述废弃混凝土为建筑垃圾中的青砖和瓦以重量比5:2混合得到。
其中，所述酸化石棉粉的制备方法为，将石棉在温度为40℃的质量浓度为2%的盐酸溶液中搅拌处理30分钟，取出后烘干至含水量低于10%，研磨成粉，过200目筛即得。
其中，所述磁力搅拌的搅拌速度为800转/分钟；所述粉煤灰中含有相当于其重量5.6%的氯化钙。
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.62MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为62.5%。
实施例3
一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料38份、废弃混凝土处理料18份、粉煤灰16份、水泥28份、功能性添加剂0.08份、水55份、去离子水1份；
所述粗骨料包括粒径为15-35mm的第一粗骨料和粒径为粒径为1-14mm的第二粗骨料，所述第一粗骨料和第二粗骨料的重量比为9:2；
所述废弃混凝土处理料的制备方法为，破碎为粒径为10-30mm的颗粒料，在温度为75℃的条件下烘干至含水量低于1%后进行粉碎，得到粒径为＜0.1mm的粉料，将其加入相当于其重量6倍的聚氯化铝分散液中，磁力搅拌10分钟后静置1小时，过滤后，在温度为125℃的真空烘箱内烘干4小时，即得；
所述聚氯化铝分散液的制备方法为：按重量计，将聚氯化铝3份、聚苯乙烯磺酸钠0.5份、聚茴香磺酸钠0.08份、去离子水100份，用频率为50kHz超声波分散得到；
所述功能性添加料包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂12份、硫酸铵6份、腐殖酸钾1份、酸化石棉粉1.2份、蔗糖0.6份。
其中，所述废弃混凝土为建筑垃圾中的红砖。
其中，所述酸化石棉粉的制备方法为，将石棉在温度为35℃的质量浓度为6%的盐酸溶液中搅拌处理20分钟，取出后烘干至含水量低于10%，研磨成粉，过200目筛即得。
其中，所述磁力搅拌的搅拌速度为600转/分钟；所述粉煤灰中含有相当于其重量2.8%的氯化钙。
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.62MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为62.9%。
设置对照组1，将实施例1中聚氯化铝分散液的原料中聚茴香磺酸钠去掉，其余内容不变；
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.49MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为65.4%。
设置对照组2，将实施例1中磁力搅拌替换为普通搅拌，其余内容不变；
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.35MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为72.6%。
设置对照组3，将实施例1中用于生产混凝土的去离子水去掉，其余内容不变；
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.38MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为74.5%。
设置对照组4，将实施例1中功能性添加料替换为等重量的聚羧酸减水剂，其余内容不变；
按照标准公路设计规范，将上述混凝土材料作为公路基层进行铺筑，测试其7d抗压强度为3.26MPa，符合高速公路对基层7d抗压强度的要求，同时测得功能性添加料收缩率为87.2%。

Claims (5)

1.一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，其特征在于，用以下重量份的原料混制生产混凝土：粗骨料30-38份、废弃混凝土处理料12-18份、粉煤灰12-16份、水泥22-28份、功能性添加剂0.08-0.18份、水45-55份、去离子水1-2份；
所述粗骨料包括粒径为15-35mm的第一粗骨料和粒径为粒径为1-14mm的第二粗骨料，所述第一粗骨料和第二粗骨料的重量比为7-9:2；
所述废弃混凝土处理料的制备方法为，破碎为粒径为10-30mm的颗粒料，在温度为75-85℃的条件下烘干至含水量低于1%后进行粉碎，得到粒径为＜0.1mm的粉料，将其加入相当于其重量4-6倍的聚氯化铝分散液中，磁力搅拌10-20分钟后静置1-2小时，过滤后，在温度为115-125℃的真空烘箱内烘干4-6小时，即得；
所述聚氯化铝分散液的制备方法为：按重量计，将聚氯化铝3-5份、聚苯乙烯磺酸钠0.1-0.5份、聚茴香磺酸钠0.02-0.08份、去离子水100份，用频率为50kHz超声波分散得到；
所述功能性添加料包括以下重量份的原料：聚羧酸减水剂12-16份、硫酸铵4-6份、腐殖酸钾1-3份、酸化石棉粉0.2-1.2份、蔗糖0.6-1.8份。
2.如权利要求1所述一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，其特征在于，所述废弃混凝土为建筑垃圾中的红砖、青砖、瓦或破碎玻璃粉碎混合得到，其中玻璃破碎料在废弃混凝土中的占比不超过20%。
3.如权利要求1所述一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，其特征在于，所述酸化石棉粉的制备方法为，将石棉在温度为35-40℃的质量浓度为2-6%的盐酸溶液中搅拌处理20-30分钟，取出后烘干至含水量低于10%，研磨成粉，过200目筛即得。
4.如权利要求1所述一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，其特征在于，所述磁力搅拌的搅拌速度为600-800转/分钟。
5.如权利要求1所述一种利用废弃混凝土制备高性能混凝土的方法，其特征在于，所述粉煤灰中含有相当于其重量2.8-5.6%的氯化钙。
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