CN110054442A - 一种再生混凝土拌合物及其制备工艺 - Google Patents

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CN110054442A CN201910343929.7A CN201910343929A CN110054442A CN 110054442 A CN110054442 A CN 110054442A CN 201910343929 A CN201910343929 A CN 201910343929A CN 110054442 A CN110054442 A CN 110054442A
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Abstract

本发明公开了一种再生混凝土拌合物及其制备工艺,由包含以下重量份的原料制成:粗骨料100~115份、细骨料68~77份、水泥30~43份、活性粉末7~13份、水11~21份和外加剂0.75~1份;粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料,改性再生粗骨料以硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得;细骨料包括再生细骨料和普通细骨料;其具有可泵送,塌落度好,且可改善制得的混凝土的抗压强度、抗折强度和干燥收缩值的优点。本发明的再生混凝土拌合物的制备方法包括:检测、计量、混合和搅拌;其制备方法具有生产工艺简单,操作安全和易于实施的优点。

Description

一种再生混凝土拌合物及其制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,更具体地说,它涉及一种再生混凝土拌合物及其制备工艺。
背景技术
混凝土是指以水泥为主要胶凝材料,与水、砂和石子,必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料),再加入水泥、水等配合而成的新混凝土。再生混凝土按集料的组合形式可以有以下几种情况:集料全部为再生集料;粗集料为再生集料、细集料为天然砂;粗集料为天然碎石或卵石、细集料为再生集料;再生集料替代部分粗集料或细集料。
申请公布号为CN108314385A的中国专利公布了一种C40再生混凝土,其组成成分包括水泥、水、细骨料及粗骨料,所述水泥、水、细骨料和粗骨料的配合比为1:0.49:1.55:3.3;所述粗骨料包括普通粗骨料和再生粗骨料,其中普通粗骨料与再生粗骨料的配合比为1:1.5,普通粗骨料与再生粗骨料的粒径为5mm~26.5mm;所用再生粗骨料为混凝土废料;所述普通粗骨料为玄武岩。通过本发明所述方法制备的混凝土具有良好的强度,并且工艺简单,生产成本低。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:再生粗骨料在破碎过程中受到较大外力作用,在内部会出现大量微细裂缝,从而导致再生集料孔隙率大,使得再生骨料的吸水率和吸水速率都远高于天然集料,从而影响再生混凝土的性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种再生混凝土拌合物,其具有可泵送,塌落度好,且可改善制得的混凝土的抗压强度、抗折强度和干燥收缩值等性能的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种再生混凝土拌合物的制备方法,其具有生产工艺简单,操作安全和易于实施的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种再生混凝土拌合物,所述再生混凝土拌合物由包含以下重量份的原料制成:粗骨料100~115份、细骨料68~77份、水泥30~43份、活性粉末7~13份、水11~21份和外加剂0.75~1份;
所述粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料,所述改性再生粗骨料与普通粗骨料的重量比为(0.25~0.35):1;
所述改性再生粗骨料以硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得,所述改性剂的重量占废旧混凝土颗粒的30%~45%;
所述细骨料包括再生细骨料和普通细骨料,所述再生细骨料与普通细骨料的重量比为(0.4~0.5):1;
所述活性粉末包括粉煤灰、硅灰和矿渣中的任意一种或多种。
通过采用上述技术方案,再生混凝土拌合物由粗骨料、细骨料、水泥、活性粉末、水和外加剂组成按一定的比例组成,本发明制得的再生混凝土拌合物可进行泵送,且塌落度好。由再生混凝土拌合物制得的混凝土在强度、抗压能力、干燥收缩值等性能上均得到改善。
本发明中,所述粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料,所述改性再生粗骨料与普通粗骨料的重量比为(0.25~0.35):1;改性再生粗骨料以硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得,所述改性剂的重量占废旧混凝土颗粒的30%~45%;进一步地,所述改性剂为矸石;所述普通粗骨料为碎石。
通过采用上述技术方案,本发明中,再生粗骨料为废旧混凝土颗粒,节约资源;普通粗骨料为碎石,材料易得,经济实惠。改性再生粗骨料与普通粗骨料以重量比为(0.25~0.35):1的比例混合成粗骨料,在保正混凝土拌合物具有良好的塌落度、混凝土样品具有良好的强度、抗压能力和干燥收缩值的情况下,尽可能节约普通粗骨料的用量,有利于节约资源,保护环境。
改性剂是改性外加剂的简称,凡是能改善和提高再生粗骨料的各种性能的外加剂,均可称之为改性剂。硅藻土是一种硅质岩石,硅藻土的化学成分主要是SiO2,含有少量的Al2O3,硅藻土具有很高的火山灰性,具有极高的比表面积和极细的颗粒尺寸,硅藻土改性再生粗骨料时,可填充、改善再生粗骨料的内部细微裂缝和空隙,从而提高再生粗骨料的强度和减小再生粗骨料的吸水率和吸水速率。黏土,又作粘土,是颗粒非常小(<2μm)的可塑的硅铝酸盐,黏土是含沙粒很少、水分不容易从中通过,具有较好的可塑性,用黏土对再生粗骨料进行改性,可在再生粗骨料表面形成疏水的保护层,从而可改善再生粗骨料的表面,减小再生粗骨料的吸水率和吸水速率,从而改善再生粗骨料的性能。矸石是混含在煤层中的石块,俗称“矸子”或“煤矸石”,一般是煤炭开采和洗选加工过程中排出一种固体废弃物。矸石富含SiO2、A12O3、本发明中,选用天然的矸石,天然的矸石的结构致密,用天然矸石对再生粗骨料进行改性,可改善再生粗骨料的表面,提高再生粗骨料的强度和减小再生粗骨料的吸水率和吸水速率。煤矸石的大量堆存不仅浪费土地资源,还会发生自燃、雨淋、泥化等情况,对环境产生严重危害。煤矸石是一种宝贵的二次资源,对其进行资源化利用可防止环境灾害,也是实现我国煤炭行业生态文明和循环经济发展的重要工作之一。
本发明中,所述改性再生粗骨料的平均粒径5mm~31.5mm,由5mm~31.5mm连续粒级级配和16mm~31.5mm单粒级级配组合配成5mm~31.5mm连续粒级级配。
通过采用上述技术方案,改性再生粗骨料由5mm~31.5mm连续粒级级配和16mm~31.5mm单粒级级配组合配成,二者相互结合,可使得配置的混凝土拌合物具有良好的工作性,不易产生离析现象,经适当振捣,可获得密实高强的混凝土。
本发明中,细骨料包括再生细骨料和普通细骨料,所述再生细骨料与普通细骨料的重量比为(0.4~0.5):1;进一步地,所述再生细骨料包括废旧混凝土破碎时产生的细集料和破碎后的混凝土水洗时沉淀在水中的细集料,所述再生细集料的平均粒径为0.25mm~0.5mm;再进一步,所述普通细骨料为砂。
通过采用上述技术方案,再生细骨料包括废旧混凝土破碎时产生的细集料和破碎后的混凝土水洗时沉淀在水中的细集料,本发明中,将废旧混凝土破碎时,可得到再生粗骨料和再生细骨料,提高废旧混凝土的利用率,资源重复利用,有利于节约资源,保护环境。再生细骨料和普通细骨料按重量比为(0.4~0.5):1的比例制成细集料,在保正混凝土的具有良好的塌落度、混凝土样品具有良好的强度、抗压能力和干燥收缩值的情况下,实现废细集料的重复利用,尽可能节约普通细骨料的用量,有利于节约资源,保护环境,符合科学发张的战略。本发明中,普通细集料可以是天然砂和人工砂,人工砂的粒型和级配都是可以调整和改进的,方便实用。
本发明中,所述活性粉末包括粉煤灰、硅灰和矿渣中的任意一种或多种;进一步地,所述活性粉末包括粉煤灰、硅灰和矿渣,所述粉煤灰、硅灰和矿渣的重量比为(3~4):0.5:1。
通过采用上述技术方案,活性粉末是含有大量无定型SiO2和Al2O3,且具有火山灰活性的粉末状物质。在混凝土拌合物内加入一定比例的活性粉末,可改善混凝土的强度。粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用,如作为混凝土的掺合料,节约了大量的水泥和细骨料、减少了用水量、改善了混凝土拌合物的和易性、增强混凝土的可泵性、少了混凝土拌合物的徐变、减少水化热和热能膨胀性。本发明中,粉煤灰用Ⅱ级,细度为40~50um左右,筛余为30%~37%。
硅灰,一般指微硅粉或称凝聚硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体,气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成,是大工业冶炼中的副产物。硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体,在混凝土内掺入适量的硅灰,可提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品,在炼铁过程中,氧化铁在高温下还原成金属铁,铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物,即为高炉矿渣,简称矿渣、矿粉。矿粉能与水泥的水化产物Ca(0H)2发生“二次水化反应”,而且能促进水泥进一步水化生成更多的C-S-H凝胶,使集料界面区的Ca(0H)2晶粒变小,改善了混凝土微观结构,降低了水泥浆体的孔隙率,提高了集料界面粘结力,使混凝土的物理力学性能大大提高。本发明中,矿粉选择S95级。
粉煤灰、硅灰和矿渣按一定比例混合,三者相互配合,相互补充,可改善混凝土拌合物的和易性;制得的再生混凝土拌合物可进行泵送,且塌落度好;制得的混凝土的强度、抗压能力和干燥收缩值均得到改善;减少了混凝土的徐变;减少水化热和热能膨胀;提高混凝土抗渗能力。
进一步地,所述外加剂为减水剂。
通过采用上述技术方案,混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入,占水泥质量5%以下的,能显著改善混凝土性能的化学物质。本发明中,外加剂选择减水剂,减水剂可从市面上购买得到。减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。减水剂加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:一种再生混凝土拌合物的制备工艺,所述再生混凝土的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测,检查其质量证书、细度、级配以及检测其生产配合比的适应性,不合格的原材料拒收;
计量:各原材料按配合比数据进行称量;
混合:将改性再生粗骨料与普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将再生细骨料和普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将称量好重量的水泥、活性粉末和外加剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,在将水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
通过采用上述技术方案,各原材料按批次检测时,水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。严格控制原材料的质量,一定程度上可阻止劣质或不合格的原材料影响再生混凝土拌合物的性能。计量时严格按照再生混凝土的配合进行称重,有利于再生混凝土发挥最佳性能。混合时先将粗骨料混合均匀,然后将细骨料混合均匀,再将粗骨料和细骨料混合均匀,分批次有序混合骨料,便于骨料的充分混合,且混合的比较均匀,有利于再生混凝土拌合物质量的均匀性。搅拌时,先将不含液体的原料搅拌均匀,在加入水,搅拌均匀,可使得再生混凝土拌合物搅拌的更均匀。本发明中,搅拌使用搅拌机搅拌,搅拌时间50~100s,普通混凝土搅拌时间接近50s,高强混凝土搅拌时间接近100s。再生混凝土的制备步骤简单,机械搅拌,操作方便,可解放劳动力,易于实施,操作过程安全。
进一步地,所述改性粗骨料的制备如下:
将废旧的混凝土破碎,筛选,选出其中平均粒径为5mm~31.5mm的颗粒,进行清洗,得到再生粗骨料;将矸石粉碎成细度为0.05~0.1mm的矸石粉末,将矸石粉末溶解在浓度为30%~35%的乙酸中,搅拌均匀,得到混合液;将再生粗骨料与混合液按重量比为(5~10):1的比例混合搅拌均匀,直到85%~92%的混合液被吸入再生粗骨料内为止,干燥,即可制得改性再生粗骨料。
通过采用上述技术方案,将破碎后的混凝土颗粒浸泡在矸石粉末与稀乙酸的混合液中浸泡,矸石粉末与稀乙酸的混合液可对再生粗骨料进行改性,可起到改善再生集料颗粒表面的作用,减小再生集料孔隙率,减小再生集料的吸水率和吸水速率,从而改善再生混凝土的性能。严格控制乙酸的浓度,控制矸石与再生粗骨料的重量比,有利于发挥再生粗骨料的最佳性能。
进一步地,所述再生细骨料的制备如下:
将废旧混凝土破碎,收集破碎石时产生的平均粒径为0.25mm~0.5mm的集料作为细集料一;收集破碎后的混凝土在水洗时沉淀在水中的细集料,清洗水中沉淀的细集料,将清洗后的细集料晒干,过筛,筛选出平均粒径为0.25mm~0.5mm的集料作为细集料二;将细集料一和细集料二混合均匀,即可制得再生细集料。
通过采用上述技术方案,一般混凝土浇注的墙面和建筑物上总是用砂浆抹上墙面,砂浆粘附在混凝土上,破碎废旧混凝土时,砂浆墙面随着被破碎。本发明的再生细集料选自破碎时产生的平均粒径在0.25mm~0.5mm的集料,加上清洗破碎颗粒时沉积在水中的平均粒径为0.25mm~0.5mm的集料,不用刻意控制破碎粒径就能收集再生细集料,可实现废料资源的最大利用,避免浪费,且省时省力。再生细集料的收集简单,易于实施。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
一、本发明采用硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得改性再生粗骨料,填充、改善再生粗骨料的内部的细微裂缝和空隙,改善再生粗骨料的表面,从而提高再生粗骨料的强度,减小再生粗骨料的吸水率和吸水速率;
二、本发明中骨料包括粗骨料和细骨料,粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料,细骨料包括再生细骨料和普通细骨料,在保正混凝土拌合物具有的具有良好的塌落度、混凝土具有良好的强度、抗压能力和干燥收缩值的情况下,尽可能实现废旧资源的最大利用化,有利于节约资源,保护环境;
三、本发明中加入粉煤灰、硅灰和矿渣的任意一种或多种活性粉末,可改善混凝土拌合物的和易性,减少徐变,减少水化热和热能膨胀,且提高混凝土抗渗能力;
四、本发明中,各组分相互配合,相互补充,共同作用,可制得可泵送且塌落度好的再生混凝土拌合物,用该混凝土拌合物制得的再生混凝土的强度、抗压能力和干燥收缩值等性质得到改善。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
制备例
制备例一
改性粗骨料的制备如下:
将废旧的混凝土破碎,筛选,选出其中平均粒径为16mm的颗粒,(收集破碎石时产生的平均粒径为0.25mm的小颗粒一,备用);
将平均粒径为16mm的颗粒进行清洗(清洗时收集水中沉淀的小颗粒二,备用),晾晒,直到不滴水,得到再生粗骨料;将矸石粉碎成细度为0.08mm的矸石粉末,将占废旧混凝土颗粒的30%的矸石粉末溶解在浓度为30%的乙酸中,搅拌均匀,得到混合液;将再生粗骨料与混合液按重量比为5:1的比例混合搅拌均匀,直到85%的混合液被吸入再生粗骨料内为止,沥干水分,干燥,即可制得平均粒径为16mm的改性再生粗骨料。
将平均粒径为16mm的改性再生粗骨料,制成5mm连续粒级级配和16mm单粒级级配组合的改性再生粗骨料成品。
再生细骨料的制备如下:
将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒一进行清洗,尽可能地去除小颗粒一中的水泥和灰尘,晒干,得到细集料一;将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒二进行清洗,尽可能地去除小颗粒二中的水泥和灰尘,晒干,过筛,筛选出平均粒径0.25mm的小颗粒作为细集料二;将细集料一和细集料二混合均匀,即可制得再生细集料。
制备例二
改性粗骨料的制备如下:
将废旧的混凝土破碎,筛选,选出其中平均粒径为31.5mm的颗粒,(收集破碎石时产生的平均粒径为0.35mm的小颗粒一,备用);
将平均粒径为31.5mm的颗粒进行清洗(清洗时收集水中沉淀的小颗粒二,备用),晾晒,直到不滴水,得到再生粗骨料;将矸石粉碎成细度为0.05mm的矸石粉末,将占废旧混凝土颗粒的37%的矸石粉末溶解在浓度为32%的乙酸中,搅拌均匀,得到混合液;将再生粗骨料与混合液按重量比为8:1的比例混合搅拌均匀,直到88%的混合液被吸入再生粗骨料内为止,沥干水分,干燥,即可制得平均粒径为31.5mm的改性再生粗骨料。
将平均粒径为31.5mm的改性再生粗骨料,制成16mm连续粒级级配和31.5mm单粒级级配组合的改性再生粗骨料成品。
再生细骨料的制备如下:
将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒一进行清洗,尽可能地去除小颗粒一中的水泥和灰尘,晒干,得到细集料一;将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒二进行清洗,尽可能地去除小颗粒二中的水泥和灰尘,晒干,过筛,筛选出平均粒径0.35mm的小颗粒作为细集料二;将细集料一和细集料二混合均匀,即可制得再生细集料。
制备例三
改性粗骨料的制备如下:
将废旧的混凝土破碎,筛选,选出其中平均粒径为19mm的颗粒,(收集破碎石时产生的平均粒径为0.5mm的小颗粒一,备用);
将平均粒径为19mm的颗粒进行清洗(清洗时收集水中沉淀的小颗粒二,备用),晾晒,直到不滴水,得到再生粗骨料;将矸石粉碎成细度为0.1mm的矸石粉末,将占废旧混凝土颗粒的45%的矸石粉末溶解在浓度为35%的乙酸中,搅拌均匀,得到混合液;将再生粗骨料与混合液按重量比为10:1的比例混合搅拌均匀,直到92%的混合液被吸入再生粗骨料内为止,沥干水分,干燥,即可制得平均粒径为19mm的改性再生粗骨料。
将平均粒径为19mm的改性再生粗骨料,制成10mm连续粒级级配和19mm单粒级级配组合的改性再生粗骨料成品。
再生细骨料的制备如下:
将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒一进行清洗,尽可能地去除小颗粒一中的水泥和灰尘,晒干,得到细集料一;将制备改性粗骨料时制得的备用小颗粒二进行清洗,尽可能地去除小颗粒二中的水泥和灰尘,晒干,过筛,筛选出平均粒径0.5mm的小颗粒作为细集料二;将细集料一和细集料二混合均匀,即可制得再生细集料。
制备例四
制备例四与制备例一的区别在于,制备例四中用硅藻土和黏土作为改性剂,其它均与制备例一和保持一致。
制备例五
制备例五与制备例一的区别在于,制备例五中用硅藻土、黏土和矸石作为改性剂,其它均与制备例一和保持一致。
实施例
实施例1
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要检查砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的20kg改性再生粗骨料成品与80kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将22.67kg再生细骨料和45.33kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将30kg水泥、粉煤灰1kg、硅灰3kg、矿渣1kg和0.75kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将11kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例2
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的29.84kg改性再生粗骨料成品与85.16kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将23.33kg再生细骨料和46.67kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将40kg水泥、粉煤灰5kg、硅灰5kg、矿渣5kg和1kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将14kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例3
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:制备例一中制得的将25.38kg改性再生粗骨料成品与84.62kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将22kg再生细骨料和55kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将43kg水泥、粉煤灰4kg、硅灰6kg、矿渣8kg和0.85kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将21kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例4
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的24.7kg改性再生粗骨料成品与82.3kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将22.66kg再生细骨料和50.34kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将37kg水泥、粉煤灰5.37kg、硅灰0.89kg、矿渣1.78kg和0.86kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将16kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例5
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的29.84kg改性再生粗骨料成品与85.16kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将23.33kg再生细骨料和46.67kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将40kg水泥、粉煤灰4.9kg、硅灰0.7kg、矿渣1.4kg和0.86kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将11kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例6
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的25.38kg改性再生粗骨料成品与84.62kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将22kg再生细骨料和55kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将43kg水泥、粉煤灰9.44kg、硅灰1.18kg、矿渣2.36kg和0.88kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将14kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例7
一种再生混凝土拌合物的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测:水泥、矿粉检查其质量证书;粉煤灰检查其质量证书和细度;普通粗骨料(碎石)和普通细骨料(砂)目测其级配;检测原料的生产配合比适应性(主要为砂含水率、含石率,及水泥与外加剂的适应性变化);不合格的原材料拒收,合格才接收。
混合:将制备例一中制得的24.7kg改性再生粗骨料成品与82.3kg普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将22.66kg再生细骨料和50.34kg普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将37kg水泥、粉煤灰8kg、硅灰0kg、矿渣0kg和0.86kg减水剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,再将16kg水加入混合料内搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
实施例8
实施例8与实施例5的区别在于,实施例8中用制备例二中制得改性再生粗骨料,其它均与实施例5保持一致。
实施例9
实施例9与实施例5的区别在于,实施例9中用制备例三中制得改性再生粗骨料,其它均与实施例5保持一致。
实施例10
实施例10与实施例5的区别在于,实施例10中用制备例四中制得改性再生粗骨料,其它均与实施例5保持一致。
实施例11
实施例11与实施例5的区别在于,实施例11中用制备例五中制得改性再生粗骨料,其它均与实施例5保持一致。
对比例
以实施例5作为参照组
对比例1
对比例1与实施5的区别在于对比例1中不使用改性剂对再生粗骨料进行改性,其它均与实施例5保持一致。
对比例2
对比例2与实施5的区别在于对比例2中不添加活性粉末,其它均与实施例5保持一致。
对比例3
对比例3与实施5的区别在于对比例3中不添加减水剂,其它均与实施例5保持一致。
对比例4
对比例4与实施5的区别在于对比例4中骨料为普通粗骨料和普通细骨料,其它均与实施例5保持一致。
对比例5
对比例5与实施5的区别在于对比例5中细集料均为普通细集料,其它均与实施例5保持一致。
对比例6
对比例6与实施5的区别在于对比例6中对改性粗骨料不分级配,平均粒径为5mm~31.5mm的连续粒级级配,其它均与实施例5保持一致。
对比例7
对比例7与实施5的区别在于对比例7中改性粗骨料不分级配,平均粒径为5mm~31.5mm的单粒粒级级配,其它均与实施例5保持一致。
性能检测试验
1、根据标准JGJ53-92检测普通粗骨料、再生粗骨料和改性再生粗骨料(制备例一~制备例五)的基本性能,检测结果如表1所示。
表1各种粗骨料的基本性能检测表
样品 表面密度/(kg.m-3) 吸水率/% 压碎值%
普通粗骨料 2680 5.18 8.6
再生粗骨料 1980 8.7 18.2
改性再生粗骨料(制备例一) 2590 5.5 9.2
改性再生粗骨料(制备例二) 2581 5.5 9.2
改性再生粗骨料(制备例三) 2595 5.7 9.4
改性再生粗骨料(制备例四) 2458 6.0 10.4
改性再生粗骨料(制备例五) 2452 6.0 10.6
从表1可以看出,再生骨料与普通粗骨料相比,再生骨料的表面密度比较低,吸水率和压碎值就大,性能就差;而以硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得的改性再生粗骨料,其表面密度增大,吸水率和压碎值减小,改性后的再生粗骨料的基本性能得到改善,且与普通的粗骨料性能接近。
2、检测实施例1~11和对比例1~7中所制得的再生混凝土拌合物的塌落度和扩展度,检测结果如表2所示。
表2混凝土拌合物的性能检测表
样品 塌落度/mm 扩展度/mm
实施例1 185 455
实施例2 185 445
实施例3 190 445
实施例4 200 505
实施例5 195 480
实施例6 195 485
实施例7 190 485
实施例8 190 480
实施例9 195 485
实施例10 190 475
实施例11 190 470
对比例1 140 320
对比例2 155 405
对比例3 155 405
对比例4 205 520
对比例5 165 425
对比例6 175 425
对比例7 175 435
从表2可以看出,对比例4与对比例1相比,可以得出,与普通混凝土拌合物相比,使用没有改性后的粗骨料制得的混凝土拌合物的塌落度和扩展性小,其流动性较差,混凝土离析现象发生的概率变大;从实施例1~11与对比1可看出,按照本发明中的配方制得的再生混凝土的拌合物的塌落度和扩展性接近普通混凝土拌合物,说明本发明的再生混凝土拌合物性能得到改善;分析对比例1~7的数据和实施例1~11的数据中可得出,本发明中,各原料组分之间有相互配合,相互协同作用,可改善再生混凝土拌合无的性质。
3、实施例1~11和对比例1~7中所制得的再生混凝土拌合物浇注成型,在(20±2)℃相对湿度95%以上的SHBY-40B标准养护箱内进行养护28天,按照根据国家标准GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测实施例1~11和对比例1~7中所制得的再生混凝土拌合物制成混凝土制品的基本力学性能,检测结果如表3所示。
抗压强度:样品件尺寸为150mm*150mm*150mm的立方体;
抗折强度:样品件尺寸为150mm*150mm*550mm的棱柱体。
表3混凝土制品的基本力学性能记录表
样品 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 干燥收缩值/(mm/m)
实施例1 45.9 6.11 0.24
实施例2 45.7 6.12 0.23
实施例3 45.5 6.01 0.21
实施例4 49.5 7.23 0.12
实施例5 48.7 6.88 0.17
实施例6 48.8 6.84 0.15
实施例7 48.4 6.65 0.18
实施例8 48.5 6.66 0.18
实施例9 47.8 6.71 0.17
实施例10 46.5 6.35 0.19
实施例11 46.2 6.33 0.20
对比例1 36.2 4.21 0.39
对比例2 38.2 5.12 0.35
对比例3 37.9 5.14 0.33
对比例4 49.9 7.52 0.09
对比例5 43.2 5.84 0.30
对比例6 43.5 5.82 0.29
对比例7 43.4 5.75 0.27
从表3可以看出,对比例4与对比例1和实施例1~11相比,可以得出,与普通混凝土相比,使用没有改性的粗骨料的混凝土的抗压强度和抗折强度较差,干燥收缩和徐变较大,混凝土的基本性能较差;从实施例1~11与对比例1可看出,按照本发明中的配方制得的再生混凝土的抗压强度和抗折强度接近普通混凝土,说明本发明的再生混凝土性能得到改善;由实施例1~11和对比例1~7的数据可知,本发明中各原料组分之间相互配合,相互协同作用,改善了再生混凝土的性质。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述再生混凝土拌合物由包含以下重量份的原料制成:粗骨料100~115份、细骨料68~77份、水泥30~43份、活性粉末7~13份、水11~21份和外加剂0.75~1份;
所述粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料,所述改性再生粗骨料与普通粗骨料的重量比为(0.25~0.35):1;
所述改性再生粗骨料以硅藻土、黏土和矸石中的任意一种或多种作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得,所述改性剂的重量占废旧混凝土颗粒的30%~45%;
所述细骨料包括再生细骨料和普通细骨料,所述再生细骨料与普通细骨料的重量比为(0.4~0.5):1;
所述活性粉末包括粉煤灰、硅灰和矿渣中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述改性剂为矸石。
3.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述改性再生粗骨料的平均粒径5mm~31.5mm,由5mm~31.5mm连续粒级级配和16mm~31.5mm单粒级级配组合配成5mm~31.5mm连续粒级级配。
4.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述再生细骨料包括废旧混凝土破碎时产生的细集料和破碎后的混凝土水洗时沉淀在水中的细集料,所述再生细集料的平均粒径为0.25mm~0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述普通粗骨料为碎石,所述普通细骨料为砂。
6.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述活性粉末包括粉煤灰、硅灰和矿渣,所述粉煤灰、硅灰和矿渣的重量比为(3~4):0.5:1。
7.根据权利要求1所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述外加剂为减水剂。
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种再生混凝土拌合物的制备工艺,其特征在于,所述再生混凝土的制备工艺包括如下步骤:
检测:各原材料按批次检测,检查其质量证书、细度、级配以及检测其生产配合比的适应性,不合格的原材料拒收;
计量:各原材料按配合比数据进行称量;
混合:将改性再生粗骨料与普通粗骨料混合均匀得到混合粗骨料,将再生细骨料和普通细骨料混合均匀,得到混合细骨料,将混合粗骨料与混合细骨料混合均匀得到混合骨料;
搅拌:将称量好重量的水泥、活性粉末和外加剂加入混合骨料内,混合均匀,得到混合料,在将水加入混合料内,搅拌均匀,即可制得再生混凝土拌合物。
9.根据权利要求8所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述改性粗骨料的制备如下:
将废旧的混凝土破碎,筛选,选出其中平均粒径为5mm~31.5mm的颗粒,进行清洗,得到再生粗骨料;将矸石粉碎成细度为0.05~0.1mm的矸石粉末,将矸石粉末溶解在浓度为30%~35%的乙酸中,搅拌均匀,得到混合液;将再生粗骨料与混合液按重量比为(5~10):1的比例混合搅拌均匀,直到85%~92%的混合液被吸入再生粗骨料内为止,干燥,即可制得改性再生粗骨料。
10.根据权利要求9所述的一种再生混凝土拌合物,其特征在于,所述再生细骨料的制备如下:
将废旧混凝土破碎,收集破碎石时产生的平均粒径为0.25mm~0.5mm的集料作为细集料一;收集破碎后的混凝土在水洗时沉淀在水中的细集料,清洗水中沉淀的细集料,将清洗后的细集料晒干,过筛,筛选出平均粒径为0.25mm~0.5mm的集料作为细集料二;将细集料一和细集料二混合均匀,即可制得再生细集料。
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