CN110194644B - 一种再生骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种再生骨料混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种再生骨料混凝土，涉及混凝土技术领域，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料10‑40份，再生细骨料5‑10份，水30‑60份，水泥40‑80份，除臭剂10‑20份，塑化剂5‑10份，掺和剂5‑10份，脱硫石膏5‑10份，粉煤灰20‑30份，凝胶材料20‑40份，纳米二氧化硅20‑40份。本发明中的再生混凝土的除臭性很强，能够有效中和再生骨料混凝土中所产生的氨气等有害气体，且能覆盖再生骨料混凝土固有的泥土味，达到使用该再生骨料混凝土所建造的建筑物不具有泥土味和有害气体，且该再生骨料混凝土的强度高，能够经历较长时间的风吹雨打，耐腐蚀性强。

Description

一种再生骨料混凝土及其制备方法
技术领域：
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种再生骨料混凝土及其制备方法。
背景技术：
着我国城镇化进程的发展，建筑垃圾排放量逐年增长，可再生组分比例也不断提高。然而，大部分建筑垃圾未经任何处理，被运往郊外或城市周边进行简单填埋或露天堆存，这不仅浪费了土地和资源，还污染了环境；另一方面，随着人口的日益增多，建筑业对砂石骨料的需求量不断增长。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料而被随意开采，从而导致资源枯竭、山体滑坡、河床改道，严重破坏了自然环境。生产和利用建筑垃圾再生骨料对于节约资源、保护环境和实现建筑业的可持续发展具有重要意义。由废弃混凝土制备的骨料称为再生混凝土骨料(简称再生骨料)。仅仅通过简单破碎和筛分工艺制备的再生骨料颗粒棱角多、表面粗糙、组分中还含有硬化水泥砂浆，再加上混凝土块在破碎过程中因损伤累积在内部造成大量微裂纹，导致再生骨料自身的孔隙率大、吸水率大、堆积密小、空隙率大、压碎指标高。这种再生骨料制备的再生混凝土水量较大、硬化后的强度低、弹性模量低，而且抗渗性、抗冻性、抗碳化能力、收缩、徐变和抗氯离子渗透性等耐久性能均低，普通混凝土。由于废弃混凝土质量差异较大，通过简单工艺制备的再生骨料性能差异也较大，不便于再生骨料的推广应用。为了提高再生混凝土的性能，须对简单破碎获得的低品质再生骨料进行强化处理，即通过改善骨料粒形和除去再生骨料表面所附着的硬化水泥石，提高骨料的性能：强化后的再生骨料不仅性能显著提高，而且不同强度等级废混凝土制备的再生骨料性能差异也较小，有利于再生骨料的质量控制，便于再生混凝土的推广应用。
而现今在制备再生骨料混凝土上会产生较大的氨气，而众所周知的氨气都会产生难闻的气味，且长期处在由具有氨气产生的再生骨料混凝土建造的建筑物内生活，人体吸入氨气过量能引起肺肿胀，以至死亡，所以对于再生骨料混凝土的氨气去除，是现今非常紧迫的。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种再生骨料混凝土及其制备方法。
本发明采用的技术方案为：一种再生骨料混凝土，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料10-40份，再生细骨料5-10份，水30-60 份，水泥40-80份，除臭剂10-20份，塑化剂5-10份，掺和剂5-10份，脱硫石膏5-10份，粉煤灰20-30份，凝胶材料20-40份，纳米二氧化硅20-40 份。
优选的，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料20-30 份，再生细骨料6-9份，水40-50份，水泥50-70份，除臭剂12-18份，塑化剂6-9份，掺和剂6-9份，脱硫石膏6-9份，粉煤灰22-28份，凝胶材料 25-35份，纳米二氧化硅25-35份。
优选的，所述除臭剂的组份及各组份的重量份数为多孔矿石粉20-30份，芳香烃2-4份，聚亚丙基醚二醇3-6份，柠檬酸钠3-5份，水20-30份，磷酸硅5-10份，田菁粉2-6份，硅藻土8-12份。
优选的，所述混凝土中还含有3-6份的疏孔剂。
优选的，所述疏孔剂的组份及各组份的重量份数为聚乙二醇5-10份，羟丙基纤维素1-3份，聚维酮10-12份，有机硅6-8份。
优选的，所述塑化剂包括苯二甲酸酯1-3份，酞酸酯2-4份，柠檬酸酯 10-20份，硼泥渣5-10份，聚硅氧烷1-3份，邻苯二甲酸二乙酯1-3份。
优选的，所述混凝土中还含有5-10份的减水剂。
优选的，所述减水剂的组份及各组份的重量份数为：木质素磺酸钙1-3 份，木质素磺酸钠1-3份，木质素磺酸镁1-3份。
优选的，所述掺和剂的组份及各组份的重量份数为：矿渣微粉10-20份，亚硝酸钙5-10份，金属基化合物2-5份。
一种再生骨料混凝土的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤A：将废旧混凝土使用回收利用装置进行破碎制成直径为10-20mm 的再生粗骨料与直径为1-10mm的再生细骨料；
步骤B：将再生粗骨料、再生细骨料、水与水泥均加入搅拌机中进行搅拌，搅拌轴转速为2000-2500转/min，搅拌50-80min，制得浆糊状的混凝土混合物；
步骤C：将搅拌完成后的混凝土混合物注入到由四块蜂窝隔板间隔成的密闭腔内，放入完毕后再将除臭剂放入到混凝土混合物的中部，同时，将该加入除臭剂后的混凝土混合物放入到加湿装置内，调节湿度为89％-95％；
步骤D：将步骤C中的经过加湿的混合物再次放到搅拌装置内，并加入塑化剂、掺和剂、脱硫石膏、粉煤灰、凝胶材料以及纳米二氧化硅，转速搅拌轴转速为3000-3500转/min，搅拌30-50min；
步骤E：向步骤D中的混合物中加入疏孔剂搅拌混合10-20min；
步骤F：向步骤E中的混合物中加入塑化剂搅拌混合20-30min，制成再生骨料混凝土。
本发明的有益效果为：本发明中的再生骨料混凝土的除臭性很强，能够有效中和再生骨料混凝土中所产生的氨气等有害气体，且能覆盖再生骨料混凝土固有的泥土味，达到使用该再生骨料混凝土所建造的建筑物不具有泥土味和有害气体，且该再生骨料混凝土的强度高，能够经历较长时间的风吹雨打，耐腐蚀性强。
具体实施方式：
结合具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例一：
一种再生骨料混凝土，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料10份，再生细骨料5份，水30份，水泥40份，除臭剂10份，塑化剂5份，掺和剂5份，脱硫石膏5份，粉煤灰20份，凝胶材料20份，纳米二氧化硅20-40份。
所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料20份，再生细骨料6份，水40份，水泥50份，除臭剂12份，塑化剂6份，掺和剂6份，脱硫石膏6份，粉煤灰22份，凝胶材料25份，纳米二氧化硅25份。
所述除臭剂的组份及各组份的重量份数为多孔矿石粉20份，芳香烃2 份，聚亚丙基醚二醇3份，柠檬酸钠3份，水20份，磷酸硅5份，田菁粉2 份，硅藻土8份。
所述混凝土中还含有3份的疏孔剂。
所述疏孔剂的组份及各组份的重量份数为聚乙二醇5份，羟丙基纤维素1份，聚维酮10份，有机硅6份。通过疏孔剂内的作用，能够对混凝土中颗粒间的空隙，致使除臭剂在混凝土中能够迅速得全覆盖到各个角落，充分利用到除臭剂的作用，将混凝土中的氨气进行分解且掩盖。
所述塑化剂包括苯二甲酸酯1份，酞酸酯2份，柠檬酸酯10份，硼泥渣 5份，聚硅氧烷1份，邻苯二甲酸二乙酯1份。通过塑化剂的作用，能够加强混凝土的流通性，致使混凝土在搅拌中更加充分，不会出现成团的迹象，此外增强混凝土的耐腐蚀性，使该混凝土能够经历较长时间的风吹雨淋。
所述混凝土中还含有5份的减水剂。
所述减水剂的组份及各组份的重量份数为：木质素磺酸钙1份，木质素磺酸钠1份，木质素磺酸镁1份。在混凝土拌合物中加入减水剂后，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；减少单位水泥用量，节约水泥。
所述掺和剂的组份及各组份的重量份数为：矿渣微粉10份，亚硝酸钙5 份，金属基化合物2份。能够有效提高混凝土的性能，增大混凝土的强度，以至于使用该混凝土能够建筑较大或者较高的建筑物。
实施例二：
一种再生骨料混凝土，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料25份，再生细骨料7份，水45份，水泥60份，除臭剂15份，塑化剂7份，掺和剂7份，脱硫石膏7份，粉煤灰25份，凝胶材料30份，纳米二氧化硅30份。
所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料25份，再生细骨料7份，水45份，水泥60份，除臭剂16份，塑化剂7份，掺和剂7份，脱硫石膏7份，粉煤灰25份，凝胶材料30份，纳米二氧化硅30份。
所述除臭剂的组份及各组份的重量份数为多孔矿石粉25份，芳香烃3 份，聚亚丙基醚二醇4份，柠檬酸钠4份，水25份，磷酸硅7份，田菁粉4 份，硅藻土10份。
所述混凝土中还含有4份的疏孔剂。
所述疏孔剂的组份及各组份的重量份数为聚乙二醇7份，羟丙基纤维素 2份，聚维酮11份，有机硅7份。通过疏孔剂内的作用，能够对混凝土中颗粒间的空隙，致使除臭剂在混凝土中能够迅速得全覆盖到各个角落，充分利用到除臭剂的作用，将混凝土中的氨气进行分解且掩盖。
所述塑化剂包括苯二甲酸酯2份，酞酸酯3份，柠檬酸酯15份，硼泥渣 7份，聚硅氧烷2份，邻苯二甲酸二乙酯2份。通过塑化剂的作用，能够加强混凝土的流通性，致使混凝土在搅拌中更加充分，不会出现成团的迹象，此外增强混凝土的耐腐蚀性，使该混凝土能够经历较长时间的风吹雨淋。
所述混凝土中还含有7份的减水剂。
所述减水剂的组份及各组份的重量份数为：木质素磺酸钙2份，木质素磺酸钠2份，木质素磺酸镁2份。在混凝土拌合物中加入减水剂后，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；减少单位水泥用量，节约水泥。
所述掺和剂的组份及各组份的重量份数为：矿渣微粉15份，亚硝酸钙7 份，金属基化合物3份。能够有效提高混凝土的性能，增大混凝土的强度，以至于使用该混凝土能够建筑较大或者较高的建筑物。
实施例三：
一种再生骨料混凝土，所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料40份，再生细骨料10份，水60份，水泥80份，除臭剂20份，塑化剂10份，掺和剂10份，脱硫石膏10份，粉煤灰30份，凝胶材料40份，纳米二氧化硅40份。
所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料30份，再生细骨料9份，水50份，水泥70份，除臭剂18份，塑化剂9份，掺和剂9份，脱硫石膏9份，粉煤灰28份，凝胶材料35份，纳米二氧化硅35份。
所述除臭剂的组份及各组份的重量份数为多孔矿石粉30份，芳香烃4 份，聚亚丙基醚二醇6份，柠檬酸钠5份，水30份，磷酸硅10份，田菁粉 6份，硅藻土12份。
所述混凝土中还含有6份的疏孔剂。
所述疏孔剂的组份及各组份的重量份数为聚乙二醇10份，羟丙基纤维素3份，聚维酮12份，有机硅8份。通过疏孔剂内的作用，能够对混凝土中颗粒间的空隙，致使除臭剂在混凝土中能够迅速得全覆盖到各个角落，充分利用到除臭剂的作用，将混凝土中的氨气进行分解且掩盖。
所述塑化剂包括苯二甲酸酯3份，酞酸酯4份，柠檬酸酯20份，硼泥渣 10份，聚硅氧烷3份，邻苯二甲酸二乙酯3份。通过塑化剂的作用，能够加强混凝土的流通性，致使混凝土在搅拌中更加充分，不会出现成团的迹象，此外增强混凝土的耐腐蚀性，使该混凝土能够经历较长时间的风吹雨淋。
所述混凝土中还含有10份的减水剂。
所述减水剂的组份及各组份的重量份数为：木质素磺酸钙3份，木质素磺酸钠3份，木质素磺酸镁3份。在混凝土拌合物中加入减水剂后，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；减少单位水泥用量，节约水泥。
所述掺和剂的组份及各组份的重量份数为：矿渣微粉20份，亚硝酸钙 10份，金属基化合物5份。能够有效提高混凝土的性能，增大混凝土的强度，以至于使用该混凝土能够建筑较大或者较高的建筑物。
实施例一至实施例三的混凝土均采用如下制备方法进行制备：
步骤A：将废旧混凝土使用回收利用装置进行破碎制成直径为10-20mm 的再生粗骨料与直径为1-10mm的再生细骨料；回收利用装置可以利用现有的研磨设备，将其研磨到直径较小的颗粒。
步骤B：将再生粗骨料、再生细骨料、水与水泥均加入搅拌机中进行搅拌，搅拌轴转速为2000-2500转/min，搅拌50-80min，制得浆糊状的混凝土混合物；
步骤C：将搅拌完成后的混凝土混合物注入到由四块蜂窝隔板间隔成的密闭腔内，放入完毕后再将除臭剂放入到混凝土混合物的中部，同时，将该加入除臭剂后的混凝土混合物放入到加湿装置内，调节湿度为89％-95％；能够使除臭剂有效地在混凝土中进行扩散，而加湿使其保持混凝土的流动性方便混凝土的移动且较少除臭剂的蔓延时间。
步骤D：将步骤C中的经过加湿的混合物再次放到搅拌装置内，并加入塑化剂、掺和剂、脱硫石膏、粉煤灰、凝胶材料以及纳米二氧化硅，转速搅拌轴转速为3000-3500转/min，搅拌30-50min；
步骤E：向步骤D中的混合物中加入疏孔剂搅拌混合10-20min；通过疏孔剂内的作用，能够对混凝土中颗粒间的空隙，致使除臭剂在混凝土中能够迅速得全覆盖到各个角落，充分利用到除臭剂的作用，将混凝土中的氨气进行分解且掩盖；
步骤F：向步骤E中的混合物中加入塑化剂搅拌混合20-30min，制成再生骨料混凝土。通过塑化剂的作用，能够加强混凝土的流通性，致使混凝土在搅拌中更加充分，不会出现成团的迹象，此外增强混凝土的耐腐蚀性，使该混凝土能够经历较长时间的风吹雨淋。
使用效果实验：
(1)混凝土强度测试：
再生混凝土抗压强度值可以体现再生混凝土的强度，在试验过程中对混凝土试块的制备过程采取了严格的质量控制措施，以确保试验数据的准确度及精准度，本试验方法采用人工捣制作混凝土试块，使用实施例一中的混凝土制备的试块作为实验一组的试块，使用实施例二中的混凝土制备的试块作为实验二组的试块，使用实施例三中的混凝土制备的试块作为实验三组的试块，制备普通混凝土试块作为对照组，在模具内表面抹油以方便后期拆模的质量，抹油后再浇筑成型。试块浇筑成型后，在-20-30℃的环境中静置48h，待再生混凝土试块成型以后进行标识并拆模处理，最后放入相对湿度为98％的环境中进行氧化，养护时间为30天。取出养护好的混凝土试块，将再生混凝土试块在3000kN电液伺服万能材料试验机上进行试验，抗压强度试验按照普通混凝土的强度测试方法进行即可。具体试验数据见下表：
Figure BDA0002095873610000101
从上表中可以看出，实施例一至实施例三中的再生混凝土试块抗压强度明显优于普通混凝土的抗压强度。
(2)氨气浓度检测
本研究通过实施例1-3的再生骨料混凝土所产生的氨气浓度进行考察，测试项目评分标准为：含量氨气极少5分，含量氨气正常4分，含量氨气较多3分，量氨气极多2分，其中普通组为普通的再生骨料混凝土。
测试项目 实施例一 实施例二 实施例三 普通组
氨气浓度 4.5 5.0 4 3
综上所述，本发明中的再生混凝土除臭性很强，能够有效中和再生骨料混凝土中所产生的氨气等有害气体，且能覆盖再生骨料混凝土固有的泥土味，达到使用该再生骨料混凝土所建造的建筑物不具有泥土味和有害气体，且该再生骨料混凝土的强度高，能够经历较长时间的风吹雨打，耐腐蚀性强。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种再生骨料混凝土，其特征在于：所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料10-40份，再生细骨料5-10份，水30-60份，水泥40-80份，除臭剂10-20份，塑化剂5-10份，掺和剂5-10份，脱硫石膏5-10份，粉煤灰20-30份，凝胶材料20-40份，纳米二氧化硅20-40份；
所述除臭剂的组份及各组份的重量份数为多孔矿石粉20-30份，芳香烃2-4份，聚亚丙基醚二醇3-6份，柠檬酸钠3-5份，水20-30份，磷酸硅5-10份，田菁粉2-6份，硅藻土8-12份；
所述塑化剂包括苯二甲酸酯1-3份，酞酸酯2-4份，柠檬酸酯10-20份，硼泥渣5-10份，聚硅氧烷1-3份，邻苯二甲酸二乙酯1-3份；
所述混凝土中还含有3-6份的疏孔剂；
所述混凝土中还含有5-10份的减水剂。
2.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于：所述的混凝土的组份及各组份的重量份数为再生粗骨料20-30份，再生细骨料6-9份，水40-50份，水泥50-70份，除臭剂12-18份，塑化剂6-9份，掺和剂6-9份，脱硫石膏6-9份，粉煤灰22-28份，凝胶材料25-35份，纳米二氧化硅25-35份。
3.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于：所述疏孔剂的组份及各组份的重量份数为聚乙二醇5-10份，羟丙基纤维素1-3份，聚维酮10-12份，有机硅6-8份。
4.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于：所述减水剂的组份及各组份的重量份数为：木质素磺酸钙1-3份，木质素磺酸钠1-3份，木质素磺酸镁1-3份。
5.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于：所述掺和剂的组份及各组份的重量份数为：矿渣微粉10-20份，亚硝酸钙5-10份，金属基化合物2-5份。
6.根据权利要求1-5任一所述的再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
步骤A：将废旧混凝土使用回收利用装置进行破碎制成直径为10-20mm的再生粗骨料与直径为1-10mm的再生细骨料；
步骤B：将再生粗骨料、再生细骨料、水与水泥均加入搅拌机中进行搅拌，搅拌轴转速为2000-2500转/min，搅拌50-80min，制得浆糊状的混凝土混合物；
步骤C：将搅拌完成后的混凝土混合物注入到由四块蜂窝隔板间隔成的密闭腔内，放入完毕后再将除臭剂放入到混凝土混合物的中部，同时，将该加入除臭剂后的混凝土混合物放入到加湿装置内，调节湿度为89%-95%；
步骤D：将步骤C中的经过加湿的混合物再次放到搅拌装置内，并加入塑化剂、掺和剂、脱硫石膏、粉煤灰、凝胶材料以及纳米二氧化硅，转速搅拌轴转速为3000-3500转/min，搅拌30-50min；
步骤E：向步骤D中的混合物中加入疏孔剂搅拌混合10-20min；
步骤F：向步骤E中的混合物中加入减水剂搅拌混合20-30min，制成再生骨料混凝土。
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