CN110194621A - 一种高强度海水海砂再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度海水海砂再生混凝土及其制备方法。本发明的高强度海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.60～2.64：1.70～1.72：0.32～0.35：0.025～0.028：0.010～0.014。本发明的海水海砂再生混凝土利用再生骨料、海水和海砂等作为原料，相比普通地再生混凝土可以节约大量的原材料，更加环保经济，海水海砂再生混凝土的28天的立方体抗压强度值高达75.6MPa，具有高强度。本发明海水海砂再生混凝土的制备方法具有操作简单，实用性强，海水海砂再生混凝土分散均匀，混凝土流动性好的特点。

Description

一种高强度海水海砂再生混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，更具体地，涉及一种高强度海水海砂再生混凝土的制备方法。
背景技术
2016年，世界水泥产量达到42亿吨，混凝土产量约为250亿吨，2014年，骨料(包括粗骨料和细骨料)的产量达到约400亿吨，尤其是中国和其他发展中国家的混凝土消费量在过去几十年中迅速增加，混凝土生产中消耗的大量原材料，特别是河砂和淡水，引起了严重的环境问题。使用河砂作为细骨料对河流生态系统，航行和防洪产生负面影响，因此，出于环境方面的考虑，中国2001年颁布了关于禁止从长江采砂的规定，近些年了国家对环保的高度重视，对非法采集河砂行为进行了严厉打击，河砂价格也一路上涨，增加了工程建设费用。不仅是河砂，同样的对淡水的过度消耗也会引起缺水国家的一系列环境问题，除了沙子和水之外，混凝土的其他主要成分，粗骨料和水泥的消耗也引起了社会各界的关心，海水海砂再生骨料混凝土的研究应运而生，但目前海水海水混凝土的强度问题还未得到很好的改善。现有技术 CN108002785A公开了一种改性海水海砂混凝土，但其主要是针对海水海砂混凝土含有氯离子，会在混凝土使用过程中造成钢筋的锈蚀，锈蚀产物任意引起混凝土的开裂，对于海水海砂混凝土的强度问题并未解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有海水海砂混凝土的强度不够的的缺陷和不足，提供一种高强度海水海砂再生混凝土。
本发明的另一目的在于提供一种高强度海水海砂再生混凝土的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种高强度海水海砂再生混凝土，所述海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中所述水海砂再生混凝土的海水与水泥比为为1：0.32～0.36。
再生骨料是指将废弃混凝土块破碎、清洗、分级后，再按一定的比例和集配混合形成再生骨料，部分或全部代替天然砂石骨料配制成新的混凝土。由于普通混凝土的破坏是在荷载作用下界面微裂缝的发展而导致的，而一般骨料本身的强度还保持较高，并未有严重的损耗，因此，废弃混凝土中的骨料还有利用价值。本发明利用再生骨料制备海水海砂再生混凝土一方面可以回收利用废弃混凝土材料，解决环境污染问题，另一方面可以很好的保障海水海砂再生混凝土材料的强度。
本发明实现海水海砂再生混凝土抗压强度的提升的机理为：其一海水、海砂中相应的氯化物对混凝土早期强度形成有促进作用；其二海水、海砂中的氯化物与水泥发生水化作用填充了再生骨料的微观裂隙，增强了混凝土的强度。
本发明的海水海砂再生混凝土28天的立方体抗压强度值高达74.2MPa。
优选地，所述水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1： 2.60～2.64：1.70～1.74：0.32～0.36：0.025～0.028：0.010～0.014。
优选地，所述水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1： 2.62～2.64：1.72～1.74：0.33～0.36：0.025：0.012～0.014。
更优选地，所述水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为 1：2.64：1.74：0.36：0.025：0.014。。
优选地，所述海砂为连续级配的海砂，粒径为1～5mm。
优选地，所述再生骨料为为连续级配的再生骨料，粒径为1～10mm。
优选地，，所述减水剂的减水率为25～40％。本发明的减水剂可以为聚羚酸减水剂。
优选地，所述海水中包含氯化钠、硫化钠、氯化钾、氯化钙和六水氯化镁，其中氯化钠：硫化钠：氯化钾：氯化钙：六水氯化镁的质量比为1：0.172：0.028： 0.048：0.456。
优选地，所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
本发明还保护上述高强度海水海砂再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1.将水泥、再生骨料、海砂搅拌均匀形成混合物A；
S2.将海水加入到混合物A中搅拌，搅拌均匀后，倒出成型的即为高强度海水海砂再生混凝土。
优选地，S1中所述的搅拌时间为60～90秒，S2中所述的搅拌时间为120～180 秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的海水海砂再生混凝土利用再生骨料、海水和海砂等作为原料，相比普通地再生混凝土可以大约大量的原材料，更加环保经济。
(2)本发明的海水海砂再生混凝土的28天的立方体抗压强度值高达 75.6MPa，具有高强度。
(3)本发明海水海砂再生混凝土的制备方法具有操作简单，实用性强，海水海砂再生混凝土坍落度为150～220mm，具有良好的保水性，混凝土流动性好的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
本发明在实施例中采用的水泥为石井牌42.5R硅酸盐水泥，从广州水泥厂采购；再生骨料为连续级配的再生骨料，粒径为1～10mm，采用的砂为连续级配的海砂，采自深圳大梅沙，最大粒径为3mm；海水为人工配置的海水；附加水为广州自来水厂自来水；减水剂为聚羚酸高效减水剂，采购于广州中正力恒新材料有限公司。
本发明的海水海砂再生混凝土的强度的测定方法为：根据《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)的标准，同一批试件制备6个标准立方体试件，养护至7天后取其中3个试件进行轴压试验，取其平均值作为7天的强度值，28 天后取其余3三个试件按相同的方法得出28天强度值。
实施例1
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.63：1.74：0.32：0.026：0.012，水海砂再生混凝土的水灰比为0.40。
高强度海水海砂再生混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1.将水泥、再生骨料、海砂于搅拌机搅拌120秒，搅拌均匀后形成混合物 A；
S2.将减水剂聚羚酸与大部分的海水(60％-70％)充分搅拌均匀后，得到二者的混合液，加入混合物A之中，同时将剩余的水清洗装混合液的容器后再一并倒入搅拌机，在搅拌机里搅拌120秒，搅拌均匀得到再生混凝土拌合物，倒出成型，即得高强度的海水海砂再生混凝土。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为 220mm，7天得强度达到69MPa，28天得强度达到72.4MPa，工作性能良好。
实施例2
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.62：1.72：0.33：0.025：0.012，水海砂再生混凝土的水灰比为0.37。
海水中包括氯化钠、硫化钠、氯化钾、氯化钙和六水氯化镁，其中氯化钠：硫化钠：氯化钾：氯化钙：六水氯化镁的质量比为1：0.172：0.028：0.048：0.456。
高强度海水海砂再生混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1.将水泥、再生骨料、海砂于搅拌机搅拌120秒，搅拌均匀后形成混合物 A；
S2.将减水剂聚羚酸与大部分的海水(60％-70％)充分搅拌均匀后，得到二者的混合液，加入混合物A之中，同时将剩余的水清洗装混合液的容器后再一并倒入搅拌机，在搅拌机里搅拌120秒，搅拌均匀得到再生混凝土拌合物，倒出成型，即得高强度的海水海砂再生混凝土。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为 150mm，7天的强度达到72.6MPa，28天的强度达到75.6MPa。
实施例3
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.64：1.74：0.36：0.025：0.014，水海砂再生混凝土的水灰比为0.39。
海水中包括氯化钠、硫化钠、氯化钾、氯化钙和六水氯化镁，其中氯化钠：硫化钠：氯化钾：氯化钙：六水氯化镁的质量比为1：0.172：0.028：0.048：0.456。
高强度海水海砂再生混凝土的制备方法包括如下步骤：
S1.将水泥、再生骨料、海砂于搅拌机搅拌120秒，搅拌均匀后形成混合物A；
S2.将减水剂聚羚酸与大部分的海水(60％-70％)充分搅拌均匀后，得到二者的混合液，加入混合物A之中，同时将剩余的水清洗装混合液的容器后再一并倒入搅拌机，在搅拌机里搅拌120秒，搅拌均匀得到再生混凝土拌合物，倒出成型，即得高强度的海水海砂再生混凝土。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为180mm，7天的强度达到71.7MPa，28天的强度达到74.1MPa。
实施例4
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.62：1.71：0.33：0.027：0.010，水海砂再生混凝土的水灰比为0.39。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为150 mm，7天的强度达到72.7MPa，28天的强度达到76.3MPa。
实施例5
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.60：1.72：0.36：0.026：0.011，水海砂再生混凝土的水灰比为0.38。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为175 mm，7天的强度达到70.4MPa，28天的强度达到74.3MPa。
实施例6
一种高强度海水海砂再生混凝土，海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.63：1.72：0.35：0.028：0.014，水海砂再生混凝土的水灰比为0.37。
性能测试：经测试实施例制备得高强度海水海砂再生混凝土得坍落度为 170mm，7天的强度达到70.1MPa，28天的强度达到73.5MPa。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述海水海砂再生混凝土由水泥、再生骨料、海砂、海水、附加水和减水剂制备得到，其中所述水海砂再生混凝土的海水与水泥比为为1：0.32～0.36。
2.如权利要求1所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.60～2.64：1.70～1.74：0.32～0.36：0.025～0.028：0.010～0.014。
3.如权利要求2所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述水泥：再生骨料：海砂：海水：附加水：减水剂的质量比为1：2.62～2.64：1.72～1.74：0.33～0.36：0.025～0.028：0.012～0.014。
4.如权利要求3所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述海砂为连续级配的海砂，粒径为1～5mm。
5.如权利要求4所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述再生骨料为为连续级配的再生骨料，粒径为1～10mm。
6.如权利要求5所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述减水剂的减水率为25～40％。
7.如权利要求1～6任意一项所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述海水中包括氯化钠、硫化钠、氯化钾、氯化钙和六水氯化镁，其中氯化钠：硫化钠：氯化钾：氯化钙：六水氯化镁的质量比为1：0.172～0.180：0.028～0.032：0.048～0.053：0.456～0.460。
8.如权利要求7所述高强度海水海砂再生混凝土，其特征在于，所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。
9.权利要求1～6任意一项所述高强度海水海砂再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将水泥、再生骨料、海砂搅拌均匀形成混合物A；
S2.将海水加入到混合物A中搅拌，搅拌均匀后，倒出成型的即为高强度海水海砂再生混凝土。
10.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，S1中所述的搅拌时间为60～90秒，S2中所述的搅拌时间为120～180秒。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190903

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