CN108658552A - 一种再生塑料改性混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生塑料改性混凝土及其制备方法，设计混凝土领域，包括以下重量份计的原料：再生塑料8‑15份、矿渣硅酸盐水泥27‑35份、粉煤灰10‑16份、粘土10‑16份、花岗岩碎石54‑60份、沸石粉15‑20份、铜尾矿8‑15份、硫酸钡7‑12份、氧化镁15‑20份、硼酸锌5‑10份、纤维素接枝壳聚糖6‑12份、丙‑苯纳米核壳乳液10‑15份、发泡剂0.5‑0.9份、缓凝剂0.3‑0.7份、减水剂0.8‑1.3份、消泡剂0.3‑0.7份和水14‑20份；本发明混凝土通过添加再生颗粒与其他组分间的协同作用，能够很好的改善混凝土的力学性能，提高混凝土的抗压强度和抗拉伸性，增强混凝土的抗裂性。

Description

一种再生塑料改性混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土领域，具体涉及一种再生塑料改性混凝土及其制备方法。
背景技术
塑料是20世纪以来人类的重大发明之一，随着20世纪中叶塑料工业的兴起，人类进入了塑料时代，由于塑料具有质轻、强度高、化学稳定性能好和绝缘性能好的优点，一跃成为家电、电子、汽车、船舶制造、建筑、包装的行业不可缺少的材料，随着塑料使用的增多，废弃塑料也在日益增多。由于塑料本身不能在自然条件下降解，因而逐年累积下来的废旧塑料已经形成了严重的环境污染，即所说的白色污染，同时废旧塑料仍然蕴含着巨大的再生资源。“白色污染”的存在是有限地球资源的巨大浪费，因此废旧塑料的回收利用，又是解决生态环境污染的重要举措。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种再生塑料改性混凝土及其制备方法，本发明混凝土通过添加再生颗粒与其他组分间的协同作用，能够很好的改善混凝土的力学性能，提高混凝土的抗压强度和抗拉伸性，改善材料的柔韧性，增强混凝土的抗裂性。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料8-15份、矿渣硅酸盐水泥27-35份、粉煤灰10-16份、粘土10-16份、花岗岩碎石54-60份、沸石粉15-20份、铜尾矿8-15份、硫酸钡7-12份、氧化镁15-20份、硼酸锌5-10份、纤维素接枝壳聚糖6-12份、丙-苯纳米核壳乳液10-15份、发泡剂0.5-0.9份、缓凝剂0.3-0.7份、减水剂0.8-1.3份、消泡剂0.3-0.7份和水14-20份；
所述再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
优选地，包括以下重量份计的原料：再生塑料10-13份、矿渣硅酸盐水泥30-32份、粉煤灰12-14份、粘土12-14份、花岗岩碎石56-58份、沸石粉17-19份、铜尾矿10-13份、硫酸钡9-11份、氧化镁17-19份、硼酸锌6-9份、纤维素接枝壳聚糖8-10份、丙-苯纳米核壳乳液12-14份、发泡剂0.6-0.8份、缓凝剂0.4-0.6份、减水剂0.9-1.1份、消泡剂0.4-0.6份和水16-18份。
优选地，包括以下重量份计的原料：再生塑料12份、矿渣硅酸盐水泥31份、粉煤灰13份、粘土13份、花岗岩碎石57份、沸石粉18份、铜尾矿12份、硫酸钡10份、氧化镁18份、硼酸锌8份、纤维素接枝壳聚糖9份、丙-苯纳米核壳乳液13份、发泡剂0.7份、缓凝剂0.5份、减水剂1份、消泡剂0.5份和水17份。
优选地，所述发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
优选地，所述缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝、聚硫氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝和聚硅硫酸铁中的一种或几种结合。
优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
优选地，所述消泡剂为液体石蜡、二甲基聚硅氧烷、硬脂酸镁、硬脂酸和松香甘油酯中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过50-100目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以600-800转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以300-400转/分钟的速度，搅拌15-20分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以800-1000转/分钟的速度，搅拌10-15分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌20-25分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护1-2天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明混凝土通过添加再生颗粒与其他组分间的协同作用，能够很好的改善混凝土的力学性能，提高混凝土的抗压强度和抗拉伸性，改善材料的柔韧性，增强混凝土的抗裂性。
(2)本发明原料中添加适量的再生塑料，塑料具有一定的吸水性改变原有混凝土的水慧比，使得混凝土的水灰比变小，提高了材料的强度，同时塑料分泌可以很好地填充集料之间的孔隙，使的集料间的连接更加紧密，从而增强塑料的抗裂性。
(3)本发明粘接剂使用水和适量丙-苯纳米核壳乳液，和传统使用的水相比，本发明一定配比的丙-苯纳米核壳乳液-水溶液中的有机聚合物可以均匀分散在材料中，增强材料的柔韧性和抗裂性。
(4)本发明发泡剂使用海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇多种物质复合使用，可以增强材料的发泡效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料8份、矿渣硅酸盐水泥27份、粉煤灰10份、粘土10份、花岗岩碎石54份、沸石粉15份、铜尾矿8份、硫酸钡7份、氧化镁15份、硼酸锌5份、纤维素接枝壳聚糖6份、丙-苯纳米核壳乳液10份、发泡剂0.5份、缓凝剂0.3份、减水剂0.8份、消泡剂0.3份和水14份；
再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝。
减水剂为聚羧酸系减水剂。
消泡剂为液体石蜡。
本实施例中的再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过50目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以600转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以300转/分钟的速度，搅拌15分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以800转/分钟的速度，搅拌10分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌20分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护1天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
实施例2
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料15份、矿渣硅酸盐水泥35份、粉煤灰16份、粘土16份、花岗岩碎石60份、沸石粉20份、铜尾矿15份、硫酸钡12份、氧化镁20份、硼酸锌10份、纤维素接枝壳聚糖12份、丙-苯纳米核壳乳液15份、发泡剂0.9份、缓凝剂0.7份、减水剂1.3份、消泡剂0.7份和水20份；
再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
缓凝剂为聚硫氯化铝。
减水剂为聚羧酸系减水剂。
消泡剂为二甲基聚硅氧烷。
本实施例中的再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过100目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以800转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以400转/分钟的速度，搅拌20分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以1000转/分钟的速度，搅拌15分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌25分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护2天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
实施例3
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料10份、矿渣硅酸盐水泥30份、粉煤灰12份、粘土12份、花岗岩碎石56份、沸石粉17份、铜尾矿10份、硫酸钡9份、氧化镁17份、硼酸锌6份、纤维素接枝壳聚糖8份、丙-苯纳米核壳乳液12份、发泡剂0.6份、缓凝剂0.4份、减水剂0.9份、消泡剂0.4份和水16份。
再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
缓凝剂为聚磷酸氯化铝。
减水剂为聚羧酸系减水剂。
消泡剂为硬脂酸镁。
本实施例中的再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过70目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以700转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以350转/分钟的速度，搅拌17分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以900转/分钟的速度，搅拌12分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌22分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护1.5天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
实施例4
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料13份、矿渣硅酸盐水泥32、粉煤灰14份、粘土14份、花岗岩碎石58份、沸石粉19份、铜尾矿13份、硫酸钡11份、氧化镁19份、硼酸锌9份、纤维素接枝壳聚糖10份、丙-苯纳米核壳乳液14份、发泡剂0.8份、缓凝剂0.6份、减水剂1.1份、消泡剂0.6份和水18份。
再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
缓凝剂为聚硅氯化铝。
减水剂为聚羧酸系减水剂。
消泡剂为硬脂酸合。
本实施例中的再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过80目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以650转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以340转/分钟的速度，搅拌18分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以880转/分钟的速度，搅拌14分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌24分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护2天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
实施例5
一种再生塑料改性混凝土，包括以下重量份计的原料：
再生塑料12份、矿渣硅酸盐水泥31份、粉煤灰13份、粘土13份、花岗岩碎石57份、沸石粉18份、铜尾矿12份、硫酸钡10份、氧化镁18份、硼酸锌8份、纤维素接枝壳聚糖9份、丙-苯纳米核壳乳液13份、发泡剂0.7份、缓凝剂0.5份、减水剂1份、消泡剂0.5份和水17份。
再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
缓凝剂为聚硅硫酸铁。
减水剂为聚羧酸系减水剂。
消泡剂为松香甘油酯。
本实施例中的再生塑料改性混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过90目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以750转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以380转/分钟的速度，搅拌14分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以950转/分钟的速度，搅拌13分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌24分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护2天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
将实施例1-5制得的再生塑料混凝土进行性能测试，测试结果如下表所示
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
抗压强度(MPa) 35.57 43.60 41.44 44.06 44.54
抗折强度(MPa) 8.45 7.76 8.18 8.38 8.54
从上表可以看出本发明混凝土具有良好的抗压性和抗折性，抗机械冲击性和柔韧性能优异。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种再生塑料改性混凝土，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：再生塑料8-15份、矿渣硅酸盐水泥27-35份、粉煤灰10-16份、粘土10-16份、花岗岩碎石54-60份、沸石粉15-20份、铜尾矿8-15份、硫酸钡7-12份、氧化镁15-20份、硼酸锌5-10份、纤维素接枝壳聚糖6-12份、丙-苯纳米核壳乳液10-15份、发泡剂0.5-0.9份、缓凝剂0.3-0.7份、减水剂0.8-1.3份、消泡剂0.3-0.7份和水14-20份；
所述再生塑料为废弃ABS塑料或者废弃PC塑料粉碎至颗粒粒径至1毫米以下的粉末。
2.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，包括以下重量份计的原料：再生塑料10-13份、矿渣硅酸盐水泥30-32份、粉煤灰12-14份、粘土12-14份、花岗岩碎石56-58份、沸石粉17-19份、铜尾矿10-13份、硫酸钡9-11份、氧化镁17-19份、硼酸锌6-9份、纤维素接枝壳聚糖8-10份、丙-苯纳米核壳乳液12-14份、发泡剂0.6-0.8份、缓凝剂0.4-0.6份、减水剂0.9-1.1份、消泡剂0.4-0.6份和水16-18份。
3.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，包括以下重量份计的原料：再生塑料12份、矿渣硅酸盐水泥31份、粉煤灰13份、粘土13份、花岗岩碎石57份、沸石粉18份、铜尾矿12份、硫酸钡10份、氧化镁18份、硼酸锌8份、纤维素接枝壳聚糖9份、丙-苯纳米核壳乳液13份、发泡剂0.7份、缓凝剂0.5份、减水剂1份、消泡剂0.5份和水17份。
4.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，所述发泡剂海藻酸钠、偶氮二甲酸二异丙酯、三乙醇胺、明胶和聚乙二醇按照质量比1:4:2:1:3混合组成。
5.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝、聚硫氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝和聚硅硫酸铁中的一种或几种结合。
6.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
7.根据权利要求1所述的再生塑料改性混凝土，其特征在于，所述消泡剂为液体石蜡、二甲基聚硅氧烷、硬脂酸镁、硬脂酸和松香甘油酯中的一种或几种结合。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的再生塑料改性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将再生塑料、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、粘土、花岗岩碎石、沸石粉、铜尾矿、硫酸钡、氧化镁、硼酸锌、葡萄糖酸钠、纤维素接枝壳聚糖混合加入球磨机中进行研磨，过50-100目筛；
(2)将丙-苯纳米核壳乳液加入步骤(1)制得的混合物中，以600-800转/分钟的速度搅拌混合均匀；
(3)将发泡剂加入水中以300-400转/分钟的速度，搅拌15-20分钟，混合均匀后，缓慢加入步骤(2)制得的产物中，以800-1000转/分钟的速度，搅拌10-15分钟后，加入缓凝剂、减水剂、消泡剂，继续搅拌20-25分钟；
(4)将步骤(3)的产物进行现场浇注，浇注后带模养护1-2天后拆模，即得所述再生塑料改性混凝土。
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