CN108218313A - 一种再生骨料取代率100%的再生混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，属于建筑工程中的再生混凝土技术领域。针对现有的再生混凝土再生粗骨料全取代导致的流动性经时损失难题，本发明的目的是提供一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，通过粘度调节剂和早强剂的协调作用，解决了再生混凝土外加剂增量之后的抗离析需求与强度损失补偿需求。该再生骨料取代率100％的再生混凝土，包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂按照一定的比例配合而成，其中，该功能型粘度调节剂包括增粘剂和早强剂。本发明针对性强、操作性强，具有明显的社会效益和经济效益。

Description

一种再生骨料取代率100％的再生混凝土
技术领域
本发明属于建筑工程中的再生混凝土技术领域，特别涉及一种再生骨料取代率100％的再生混凝土。
背景技术
将废弃建筑垃圾经过破碎、筛选、清洗等工艺制成再生骨料用于混凝土的生产是实现建筑垃圾资源化再利用的有效合理途径。但采用再生骨料生产的混凝土通常流动性能不佳，且流动性经时损失较大。其主要原因在于再生骨料受生产工艺所限，骨料表面和内部存在大量的机械损伤裂纹，这些裂纹造成了再生骨料吸水率较大，从而导致了新拌再生骨料混凝土的低流动性能。骨料内裂纹的持续毛细吸水作用也造成了再生骨料混凝土工作性能的快速下降，混凝土经搅拌车送至工地时往往流动性能已经很差。这严重制约了再生骨料在商品混凝土中的应用。目前，解决该问题的主要途径是在混凝土中掺加过量的水，以补偿再生骨料的高吸水率损失。该方法较为简便，但缺陷在于过量的水会严重影响混凝土的强度，同时，加水量也难以把握，造成了混凝土的质量不稳定。
发明内容
针对现有的再生混凝土再生粗骨料全取代导致的流动性经时损失难题，本发明的目的是提供一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，通过粘度调节剂和早强剂的协调作用，解决了再生混凝土外加剂增量之后的抗离析需求与强度损失补偿需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂按照一定的比例配合而成。
进一步地，所述再生骨料取代率100％的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂组成，其配合比(kg/m3)为：
进一步地，所述高效减水剂的掺量A的确定方法包括：
步骤一、按照规范配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度；
步骤二、计算确定再生粗骨料100％取代后水泥砂浆的净水胶比C，
步骤三、在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量A。
进一步地，所述功能型粘度调节剂由增粘剂和早强剂组合而成。
进一步地，所述增粘剂为丙烯系增粘剂和纤维素系增粘剂。
进一步地，所述早强剂为水化硅酸钙凝胶晶种。
进一步地，所述高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，减水率≥30％。
进一步地，所述再生骨料取代率100％的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂组成，其配合比(kg/m3)为：
本发明的有益效果在于：
1.本发明的再生骨料取代率100％的再生混凝土，有别于常用的在再生骨料中加入附加用水量的方式，通过粘度调节剂和早强剂的协调作用，解决了再生混凝土外加剂增量之后的抗离析需求与强度损失补偿需求。该方法很好的解决了过掺水影响混凝土强度和耐久性能的缺陷。超量加入的减水剂经由再生骨料性能实验，计算确认，准确性较高。过量掺入的外加剂随着再生粗骨料的持续吸水以及水分在空气中的流失会发挥越来越显著的作用，可以使再生骨料混凝土流动性在较低的水灰比和较长时间内保持在合理的性能区间，不会出现坍落度快速损失、混凝土干硬化等现象。过量掺入高效减水剂后，混凝土通常存在离析，泌水的风险，因此，还须加入增粘剂以提高混凝土砂浆的保水效果。增粘剂加入后，可通过氢键等分子键作用和高分子的互相缠绕作用使水泥浆液在很长时间内保持稳定，预防了离析的风险。增粘剂在增加水泥浆粘度和保水性的同时也会带来一定的缓凝作用，因此，本发明中还加入了一定量的晶种早强剂，这有效提高了混凝土固化后的早期强度。
2.本发明保证制得再生骨料取代率100％的再生混凝土应用性能的稳定性。
3.本发明针对性强、操作性强，具有明显的社会效益和经济效益。
具体实施方式
本发明实施例中水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，粒化高炉矿渣粉等级包括S95、S105、S115，粗骨料为符合《GB/T25177-2010》标准规定的再生粗骨料，黄砂为普通黄砂，细度模数为2.3-3.0，高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，减水率≥30％，水为普通自来水。其中，功能型粘度调节剂由增粘剂(丙烯系增粘剂、纤维素系增粘剂)和早强剂(水化硅酸钙凝胶晶种)组合而成，用于解决减水剂掺量增加导致的混凝土体系稳定性问题和早期强度降低问题。
再生骨料取代率100％的再生混凝土中减水剂掺量A的确定方法为：
步骤一：依据国标《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419-2005)，配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度。
步骤二：计算确定再生粗骨料100％取代后水泥砂浆的净水胶比C。
净水胶比C为天然骨料混凝土用水量扣除再生骨料饱和吸水量后对应的水胶比。具体计算公式为：
步骤三：在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量A。
实施例1：
一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂按照一定的比例配合而成，制得的再生混凝土强度为C30，其配合比如表1-1所示：表1-1C30再生骨料混凝土配合比(kg/m3)。
P.O42.5水泥 水 粉煤灰 粒化高炉矿渣粉 黄砂 再生粗骨料 高效减水剂 功能型粘度调节剂
230 176 70 90 850 1050 5.8 1％
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)，测试再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。所测得的再生混凝土工作性能和力学性能如表1-2所示：
表1-2C30再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。
实施例2：与实施例1不同的是：采用的再生粗骨料由立磨机而非鄂破机制得，表面较为规整且含粉量较高，同时，高效减水剂掺量为6.2kg，功能型粘度调节剂掺量为1.5％。其它步骤与参数与实施例1相同。所测得的再生混凝土工作性能和力学性能如表2-1所示：
表2-1再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。
实施例3：与实施例1不同的是：水泥用量为260kg，高效减水剂掺量为6.1kg，功能型粘度调节剂掺量为1.2％。其它步骤与参数与实施例1相同。
所测得的再生混凝土工作性能和力学性能如表3-1所示：
表3-1再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。
对照组：与实施例1不同的是：水为190kg，高效减水剂为4.9kg，且不添加功能型粘度调节剂。测得再生骨料混凝土的工作性能和力学性能如表4-1所示：
表4-1再生骨料混凝土的工作性能和力学性能。
可见，本发明提供的再生骨料取代率100％的再生混凝土，强度等级可以达到C20～C40，与常规的同等级再生骨料混凝土相比，该混凝土实现了再生粗骨料对天然骨料的全取代，同时克服了再生粗骨料全取代导致的流动性经时损失难题。
综上所述，本发明提供的再生骨料取代率100％的再生混凝土，通过粘度调节剂和早强剂的协调作用，解决了减水剂掺量增加导致的混凝土体系稳定性问题和早期强度降低问题，即解决了再生混凝土外加剂增量之后的抗离析需求与强度损失补偿需求。有别于常用的在再生骨料中加入附加用水量的方式，该方法很好的解决了过掺水影响混凝土强度和耐久性能的缺陷。超量加入的减水剂经由再生骨料性能实验，计算确认，准确性较高。过量掺入的高效减水剂随着再生粗骨料的持续吸水以及水分在空气中的流失会发挥越来越显著的作用，可以使再生骨料混凝土流动性在较低的水灰比和较长时间内保持在合理的性能区间，不会出现坍落度快速损失、混凝土干硬化等现象。通过加入增粘剂，由于氢键等分子键作用和高分子的互相缠绕作用使水泥浆液在很长时间内保持稳定，预防了离析的风险。同时，还提高混凝土砂浆的保水效果。还通过加入一定量的晶种早强剂，抵消了部分增粘剂的缓凝作用，有效提高了混凝土固化后的早期强度。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (8)

1.一种再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：包括水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂按照一定的比例配合而成。
2.根据权利要求1所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：
所述再生骨料取代率100％的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂组成，其配合比(kg/m3)为：
3.根据权利要求2所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述高效减水剂的掺量A的确定方法包括：
步骤一、按照规范配制剔除粗骨料之后配合比与原天然骨料混凝土配合比一致的砂浆，测定原始砂浆流动度；
步骤二、计算确定再生粗骨料100％取代后水泥砂浆的净水胶比C，
步骤三、在净水胶比条件下，进行砂浆流动度实验，调整外加剂掺量使得流动度与原始砂浆流动度相当，以此确定减水剂掺量A。
4.根据权利要求2所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述功能型粘度调节剂由增粘剂和早强剂组合而成。
5.根据权利要求4所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述增粘剂为丙烯系增粘剂和纤维素系增粘剂。
6.根据权利要求4所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述早强剂为水化硅酸钙凝胶晶种。
7.根据权利要求1所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述高效减水剂为聚羧酸类高效减水剂，减水率≥30％。
8.根据权利要求1所述的再生骨料取代率100％的再生混凝土，其特征在于：所述再生骨料取代率100％的再生混凝土是由水泥、水、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、黄砂、再生粗骨料、高效减水剂以及功能型粘度调节剂组成，其配合比(kg/m3)为：
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