CN110372285A - 一种有机-无机复合橡胶再生混凝土 - Google Patents

一种有机-无机复合橡胶再生混凝土 Download PDF

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CN110372285A CN201910506340.4A CN201910506340A CN110372285A CN 110372285 A CN110372285 A CN 110372285A CN 201910506340 A CN201910506340 A CN 201910506340A CN 110372285 A CN110372285 A CN 110372285A
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Abstract

本发明公开了一种有机‑无机复合橡胶再生混凝土,属于建筑材料技术领域。按重量份数计,依次称取:50~80份水泥,30~40份砂,5~18份改性橡胶粉末,30~50份预处理再生粗骨料,12~15份预处理花生壳粉末,10~12份尿素,5~10份减水剂和40~50份水;将水泥与水混合,并加入砂,改性橡胶粉末,预处理再生粗骨料,预处理花生壳粉末,尿素和减水剂,搅拌混合后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化20~25h后,脱模,得橡胶再生混凝土坯料,将橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护20~25天后,得有机‑无机复合橡胶再生混凝土。本发明技术方案制备的产品具有优异的抗压强度和抗拉强度的特点,在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Description

一种有机-无机复合橡胶再生混凝土
技术领域
本发明公开了一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着世界范围内城市化建设的飞速发展,建筑垃圾的堆积与处理成为了城市发展的阻碍。在混凝土行业,主要采用河砂和石砂为细骨料,碎石与卵石为粗骨料。然而对于粗骨料的开采必然会带来一系列的环境问题,如:毁坏植被、破坏山体,因此会破坏生态平衡。然而将废旧混凝土进行循环利用,将其破碎成为再生粗细骨料,可以有效地解决目前日益短缺的自然山石资源,而且对于自然生态环境具有一定的保护作用;同时可以减少城市中混凝土废弃物的堆放与掩埋,减少了垃圾处理的土地占用,具有明显的经济、环境宇社会效益,对于城市化的建设具有深远的意义。因此对于固体废料的循环再生利用,已经成为世界范围内混凝土行业的热点研究问题。
废旧混凝土经过破碎后得到的再生混凝土骨料(简称:再生骨料)的棱角过多,且大多再生骨料为针状物,而且在再生骨料破碎的过程中骨料内部会产生微小裂缝,同时再生骨料表面一般会粘连着一部分旧砂浆,使得再生骨料与天然骨料相比,具有压碎指标大、吸水率高、孔隙率大、表观密度低等特点。再生骨料的这些特性导致再生混凝土的强度较低、耐久性较差,因此目前再生混凝土大多用于回填、路基等非结构非承重混凝土领域。受到应用领域的限制,再生混凝土的利用率非常低。再生混凝土的力学性能低下成为制约再生混凝土应用的瓶颈。
随着收入的提高,汽车越来越成为人们的生活必需品。随着大量汽车的跟新换代,就会产生大量的废旧汽车轮胎需要处理。由于橡胶轮胎在自然环境下不易降解,目前主要的处理方法为焚烧与填埋,这些处理方法会对土壤环境以及大气环境带来污染;另外,废旧汽车轮胎内部一般掺加一些铁丝,废旧轮胎焚烧以后产生的废旧铁丝,这些铁丝可能由于生锈污染严重回收成本过高;因此合理的处理轮胎橡胶成为各国学者亟待处理的 主要问题。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。再生集料成分不仅有少量脱离砂浆的石子、部分包裹砂浆的石子,还有少量独立成块的水泥砂浆。因为水泥砂浆的表面粗糙、棱角多并且在混凝土构建破坏和集料生产过程中集料内部出现大量微细裂缝,从而导致再生集料孔隙率大,进而使得表观密度和堆积密度降低。研究认为,再生集料的表观密度为天然集料的85%以上,并且其离散性很大。由于废旧混凝土在破碎过程中受到较大外力作用,在集料内部会出现大量微细裂缝,使得再生集料的吸水率和吸水速率都远高于天然集料。研究认为,再生集料的吸水率是天然集料的6-8倍。一般认为,再生细集料的吸水率超过10%,而再生粗集料一般吸水率为5%左右。由于再生集料的孔隙率较大,在短时间内再生集料就可以吸水饱和。在再生混凝土配合比设计时需要考虑再生集料的高吸水率问题。
复合橡胶再生混凝土是将再生骨料和橡胶颗粒分别按照一定取代率取代砂、石而制成的混凝土。橡胶混凝土具有很多优良的性能,但橡胶颗粒与水泥基体的粘结能力较弱,无法形成好的粘结界面,且橡胶强度大幅度低于砂、石骨料的强度,这些都是橡胶混凝土强度降低的原因。
而传统的复合橡胶再生混凝土的抗拉强度和抗压强度还无法进一步提升,因此,如何改善传统复合橡胶再生混凝土的缺点,以求探索研制出具有良好综合性能的复合橡胶再生混凝土是待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是:针对传统的有机-无机复合橡胶再生混凝土抗拉强度和抗压强度无法进一步提升的问题,提供了一种有机-无机复合橡胶再生混凝土。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,是由以下重量份数的原料组成:50~80份水泥,30~40份砂,5~18份改性橡胶粉末,30~50份预处理再生粗骨料,12~15份预处理花生壳粉末,10~12份尿素,5~10份减水剂和40~50份水;
所述改性橡胶粉末的制备方法为:
将壳聚糖与乙酸溶液按质量比1:15~1:20混合,并加入壳聚糖质量2~3倍的明胶,搅拌混合后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比10:1~15:1混合,并加入混合溶液质量0.3~0.4倍的脲酶,搅拌混合后,脱水,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与戊二醛溶液按质量比1:10~1:12混合,过滤,干燥,得改性橡胶粉末。
所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通52.5级硅酸盐水泥中任意一种。
所述砂为目数为80~120目的砂。
所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:10~1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。
所述减水剂为密胺系减水剂,木质素磺酸钠或脂肪族系高效减水剂中任意一种。
所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:10~1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。
所述预处理橡胶粉末为将橡胶粉末与氢氧化钠溶液按质量比1:8~1:12混合,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:10~1:15混合,过滤,得预处理橡胶粉末。
所述壳聚糖为脱乙酰度70~90%的壳聚糖。
所述有机-无机复合橡胶再生混凝土中还可以加入水泥质量4~8%的改性氧化石墨烯和水泥质量3~5%的焦油;所述改性氧化石墨烯的改性过程为:
(1)将海藻酸钠和高碘酸钠按质量比为10:1~20:1混合,再加入海藻酸钠质量200~300倍的去离子水,混合溶胀后,加热搅拌反应,得多醛基海藻酸钠分散液;
(2)将氧化石墨烯和碳纤维按质量比为1:1~3:1混合后,再加入氧化石墨烯质量100~120倍的多醛基海藻酸钠分散液,于温度为140~160℃条件下,水热反应3~5h后,冷却,出料,真空冷冻干燥,研磨,得改性氧化石墨烯;
所述焦油为农作物秸秆于氮气保护状态下,于温度为680~750℃条件下加热炭化得到;所述农作物秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆、红薯秸秆或小麦秸秆中的任意一种。
本发明的有益效果是:
(1)本发明在制备有机-无机复合橡胶再生混凝土时加入改性橡胶粉末,首先,橡胶粉末在经过改性后,橡胶粉末包覆壳聚糖和明胶的混合包覆膜,从而使橡胶粉末在产品中的分散性提高,进而使产品的抗拉强度提高,其次,改性橡胶粉末外层的壳聚糖和明胶的混合包覆层中固定有脲酶,在加入产品中后,可与产品中加入的尿素反应,从而形成碳酸根离子,在水泥水化过程中结合钙离子,形成碳酸钙沉淀,使产品的抗压强度提高,并且由于加入的再生粗骨料在经过改性后,表面带有负电荷,进而可在碳酸钙形成之前将钙离子吸附于再生粗骨料于新混凝土的界面结合处,提高产品的内聚力,使产品的抗压强度进一步提高,再者,部分改性橡胶粉末可在产生碳酸钙离子的作用下与预处理再生粗骨料产生静电吸附,进而可使产品的抗拉强度进一步提高;
(2)本发明技术方案通过进一步在体系中引入改性氧化石墨烯和焦油,并利用两者相互配合以实现产品技术效果,在两者具体起作用的过程中,首先,依赖于改性氧化石墨烯的引入,其在制备过程中在多醛基海藻酸钠作用下,可使得氧化石墨烯、碳纤维以及大分子的多醛基海藻酸钠之间形成牢固化学键合,并在真空干燥后形成气凝胶结构,将该结构引入到水泥体系中后,由于海藻酸钠分子结构中含有羟基等可与水泥体系表面良好吸附的极性官能团,而氧化石墨烯和碳纤维等又可与体系中焦油、橡胶等有几大分子之间良好相容,因此,改性氧化石墨烯的引入可有效调节体系中各种不同极性的物质之间的界面相容性,使其良好相容,避免出现相分离而影响各物质之间的作用效果,使多种物质起到良好的协同作用;再者随着焦油的引入,可进一步对橡胶大分子进行溶胀,使其分子链舒展后,可在氧化石墨烯、碳纤维以及水泥等硬质颗粒表面的凸起结构上缠绕挂靠,从而使有机橡胶大分子链和其他硬质核心之间形成牢固的机械缠绕齿合,提升两者之间的结合强度,使产品的抗拉强度得到进一步提升。
具体实施方式
将海藻酸钠和高碘酸钠按质量比为10:1~20:1混合,再加入海藻酸钠质量200~300倍的去离子水,混合溶胀后,加热搅拌反应,得多醛基海藻酸钠分散液;将氧化石墨烯和碳纤维按质量比为1:1~3:1混合后,再加入氧化石墨烯质量100~120倍的多醛基海藻酸钠分散液,于温度为140~160℃条件下,水热反应3~5h后,冷却,出料,真空冷冻干燥,研磨,得改性氧化石墨烯;将玉米秸秆加入炭化炉中,并以600~800mL/min速率向炉内通入氮气保护,于氮气保护状态下,加热升温至680~750℃,保温炭化3~5h后,收集液态焦油,得焦油;将橡胶粉末与质量分数为10~18%的氢氧化钠溶液按质量比1:8~1:12混合,于室温条件下浸泡5~8h后,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与质量分数为20~30%的硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:10~1:15混合,于室温条件下浸泡3~6h后,过滤,得预处理橡胶粉末;将壳聚糖与质量分数为2~4%的乙酸溶液按质量比1:15~1:20混合于烧杯中,并向烧杯中加入壳聚糖质量2~3倍的明胶,于温度为60~70℃,转速为300~350r/min的条件下,搅拌混合5~8h后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比10:1~15:1混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入混合溶液质量0.3~0.4倍的脲酶,于温度为30~40℃,转速为200~350r/min的条件下,搅拌混合5~8h后,得预改性橡胶粉末混合物,将预改性橡胶粉末混合物于温度为30~35℃,转速为120~150r/min,的条件下脱水20~40h后,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与质量分数为15~25%的戊二醛溶液按质量比1:10~1:12混合,于室温条件下浸泡2~3h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为30~35℃的条件下干燥5~8h后,得改性橡胶粉末;按重量份数计,依次称取:50~80份水泥,30~40份砂,5~18份改性橡胶粉末,30~50份预处理再生粗骨料,12~15份预处理花生壳粉末,10~12份尿素,5~10份减水剂和40~50份水,以及水泥质量4~8%的改性氧化石墨烯和水泥质量3~5%的焦油,将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,改性橡胶粉末,预处理再生粗骨料,预处理花生壳粉末,尿素,减水剂,改性氧化石墨烯和焦油,于温度为45~55℃,转速为300~350r/min的条件下,搅拌混合20~40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化20~25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护20~25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通52.5级硅酸盐水泥中任意一种。所述砂为目数为80~120目的砂。所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:10~1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。所述减水剂为密胺系减水剂,木质素磺酸钠或脂肪族系高效减水剂中任意一种。所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:10~1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。所述壳聚糖为脱乙酰度70~90%的壳聚糖。
实例1
将海藻酸钠和高碘酸钠按质量比为20:1混合,再加入海藻酸钠质量300倍的去离子水,混合溶胀后,加热搅拌反应,得多醛基海藻酸钠分散液;将氧化石墨烯和碳纤维按质量比为3:1混合后,再加入氧化石墨烯质量120倍的多醛基海藻酸钠分散液,于温度为160℃条件下,水热反应5h后,冷却,出料,真空冷冻干燥,研磨,得改性氧化石墨烯;将玉米秸秆加入炭化炉中,并以800mL/min速率向炉内通入氮气保护,于氮气保护状态下,加热升温至750℃,保温炭化5h后,收集液态焦油,得焦油;将橡胶粉末与质量分数为18%的氢氧化钠溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡8h后,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与质量分数为30%的硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:15混合,于室温条件下浸泡6h后,过滤,得预处理橡胶粉末;将壳聚糖与质量分数为4%的乙酸溶液按质量比1:20混合于烧杯中,并向烧杯中加入壳聚糖质量3倍的明胶,于温度为70℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比15:1混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入混合溶液质量0.4倍的脲酶,于温度为40℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得预改性橡胶粉末混合物,将预改性橡胶粉末混合物于温度为35℃,转速为150r/min,的条件下脱水40h后,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与质量分数为25%的戊二醛溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡3h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为35℃的条件下干燥8h后,得改性橡胶粉末;按重量份数计,依次称取:80份水泥,40份砂,18份改性橡胶粉末,50份预处理再生粗骨料,15份预处理花生壳粉末,12份尿素,10份减水剂和50份水,以及水泥质量8%的改性氧化石墨烯和水泥质量5%的焦油,将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,改性橡胶粉末,预处理再生粗骨料,预处理花生壳粉末,尿素,减水剂,改性氧化石墨烯和焦油,于温度为55℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述砂为目数为120目的砂。所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。所述减水剂为密胺系减水剂。所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。所述壳聚糖为脱乙酰度90%的壳聚糖。
实例2
按重量份数计,依次称取:80份水泥,40份砂,18份橡胶粉末,50份预处理再生粗骨料,15份预处理花生壳粉末,12份尿素,10份减水剂和50份水;将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,橡胶粉末,预处理再生粗骨料,预处理花生壳粉末,尿素和减水剂,于温度为55℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述砂为目数为120目的砂。所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。所述减水剂为密胺系减水剂。所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。
实例3
将橡胶粉末与质量分数为18%的氢氧化钠溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡8h后,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与质量分数为30%的硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:15混合,于室温条件下浸泡6h后,过滤,得预处理橡胶粉末;将壳聚糖与质量分数为4%的乙酸溶液按质量比1:20混合于烧杯中,并向烧杯中加入壳聚糖质量3倍的明胶,于温度为70℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比15:1混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入混合溶液质量0.4倍的脲酶,于温度为40℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得预改性橡胶粉末混合物,将预改性橡胶粉末混合物于温度为35℃,转速为150r/min,的条件下脱水40h后,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与质量分数为25%的戊二醛溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡3h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为35℃的条件下干燥8h后,得改性橡胶粉末;按重量份数计,依次称取:80份水泥,40份砂,18份改性橡胶粉末,15份预处理花生壳粉末,12份尿素,10份减水剂和50份水;将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,改性橡胶粉末,预处理花生壳粉末,尿素和减水剂,于温度为55℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述砂为目数为120目的砂。所述减水剂为密胺系减水剂。所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。所述壳聚糖为脱乙酰度90%的壳聚糖。
实例4
将橡胶粉末与质量分数为18%的氢氧化钠溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡8h后,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与质量分数为30%的硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:15混合,于室温条件下浸泡6h后,过滤,得预处理橡胶粉末;将壳聚糖与质量分数为4%的乙酸溶液按质量比1:20混合于烧杯中,并向烧杯中加入壳聚糖质量3倍的明胶,于温度为70℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比15:1混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入混合溶液质量0.4倍的脲酶,于温度为40℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得预改性橡胶粉末混合物,将预改性橡胶粉末混合物于温度为35℃,转速为150r/min,的条件下脱水40h后,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与质量分数为25%的戊二醛溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡3h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为35℃的条件下干燥8h后,得改性橡胶粉末;按重量份数计,依次称取:80份水泥,40份砂,18份改性橡胶粉末,50份预处理再生粗骨料,12份尿素,10份减水剂和50份水;将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,改性橡胶粉末,预处理再生粗骨料,尿素和减水剂,于温度为55℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述砂为目数为120目的砂。所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。所述减水剂为密胺系减水剂。所述壳聚糖为脱乙酰度90%的壳聚糖。
实例5
将橡胶粉末与质量分数为18%的氢氧化钠溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡8h后,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与质量分数为30%的硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:15混合,于室温条件下浸泡6h后,过滤,得预处理橡胶粉末;将壳聚糖与质量分数为4%的乙酸溶液按质量比1:20混合于烧杯中,并向烧杯中加入壳聚糖质量3倍的明胶,于温度为70℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比15:1混合于烧瓶中,并向烧瓶中加入混合溶液质量0.4倍的脲酶,于温度为40℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合8h后,得预改性橡胶粉末混合物,将预改性橡胶粉末混合物于温度为35℃,转速为150r/min,的条件下脱水40h后,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与质量分数为25%的戊二醛溶液按质量比1:12混合,于室温条件下浸泡3h后,过滤,得滤饼,将滤饼于温度为35℃的条件下干燥8h后,得改性橡胶粉末;按重量份数计,依次称取:80份水泥,40份砂,18份改性橡胶粉末,50份预处理再生粗骨料,15份预处理花生壳粉末,10份减水剂和50份水;将水泥与水混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入砂,改性橡胶粉末,预处理再生粗骨料,预处理花生壳粉末和减水剂,于温度为55℃,转速为350r/min的条件下,搅拌混合40min后,得混合坯料,将混合坯料注模,于室温条件下固化25h后,脱模,得有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料,将有机-无机复合橡胶再生混凝土坯料于室温条件下养护25天后,得有机-无机复合橡胶再生混凝土。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述砂为目数为120目的砂。所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。所述减水剂为密胺系减水剂。所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。所述壳聚糖为脱乙酰度90%的壳聚糖。
对比例:湖州某材料生产有限公司生产的有机-无机复合橡胶再生混凝土。
将实例1至实例5所得的有机-无机复合橡胶再生混凝土及对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:
制作150mm×150mm×150mm的标准立方体试件,检测其抗压强度和抗拉强度。
具体检测结果如表1所示:
表1有机-无机复合橡胶再生混凝土性能检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 对比例
抗压强度/MPa 52.07 34.72 39.13 47.05 32.18 27.24
抗拉强度/MPa 4.43 2.73 3.17 3.04 3.74 2.15
由表1检测结果可知,本发明技术方案制备的有机-无机复合橡胶再生混凝土具有优异的抗压强度和抗拉强度的特点,在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (9)

1.一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于,是由以下重量份数的原料组成:50~80份水泥,30~40份砂,5~18份改性橡胶粉末,30~50份预处理再生粗骨料,12~15份预处理花生壳粉末,10~12份尿素,5~10份减水剂和40~50份水;
所述改性橡胶粉末的制备方法为:
将壳聚糖与乙酸溶液按质量比1:15~1:20混合,并加入壳聚糖质量2~3倍的明胶,搅拌混合后,得混合溶液,将混合溶液与预处理橡胶粉末按质量比10:1~15:1混合,并加入混合溶液质量0.3~0.4倍的脲酶,搅拌混合后,脱水,得预改性橡胶粉末,将预改性粉末与戊二醛溶液按质量比1:10~1:12混合,过滤,干燥,得改性橡胶粉末。
2.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通52.5级硅酸盐水泥中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述砂为目数为80~120目的砂。
4.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述预处理再生粗骨料为将废旧混凝土粉碎,过筛,得筛选料,将筛选料与多巴胺溶液按质量比1:10~1:25混合,浸泡,过滤,干燥,得预处理再生粗骨料。
5.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述减水剂为密胺系减水剂,木质素磺酸钠或脂肪族系高效减水剂中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述预处理花生壳粉末为将花生壳粉末与盐酸按质量比1:10~1:12混合,过滤,洗涤,干燥,得预处理花生壳粉末。
7.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述预处理橡胶粉末为将橡胶粉末与氢氧化钠溶液按质量比1:8~1:12混合,过滤,得预处理橡胶粉末坯料,将预处理橡胶粉末坯料与硅烷偶联剂KH-550溶液按质量比1:10~1:15混合,过滤,得预处理橡胶粉末。
8.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述壳聚糖为脱乙酰度70~90%的壳聚糖。
9.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合橡胶再生混凝土,其特征在于:所述有机-无机复合橡胶再生混凝土中还可以加入水泥质量4~8%的改性氧化石墨烯和水泥质量3~5%的焦油;所述改性氧化石墨烯的改性过程为:
(1)将海藻酸钠和高碘酸钠按质量比为10:1~20:1混合,再加入海藻酸钠质量200~300倍的去离子水,混合溶胀后,加热搅拌反应,得多醛基海藻酸钠分散液;
(2)将氧化石墨烯和碳纤维按质量比为1:1~3:1混合后,再加入氧化石墨烯质量100~120倍的多醛基海藻酸钠分散液,于温度为140~160℃条件下,水热反应3~5h后,冷却,出料,真空冷冻干燥,研磨,得改性氧化石墨烯;
所述焦油为农作物秸秆于氮气保护状态下,于温度为680~750℃条件下加热炭化得到;所述农作物秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆、红薯秸秆或小麦秸秆中的任意一种。
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