CN111892316A - 一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型建筑材料技术领域，公开一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料及其制备方法和应用。该方法是将纳米二氧化硅加入中搅拌，配置成纳米二氧化硅溶液；然后将再生骨料浸泡在盐酸溶液中，除去表面残余砂浆，滤干后，自然风干，得到预处理的再生骨料；再将预处理的再生骨料放入纳米二氧化硅溶液中静止，取出自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。本发明改性的再生骨料更具有更好的力学性能和耐久性能。纳米二氧化硅能更好地分散在再生骨料中，聚团少，经浸泡的纳米二氧化硅能填充再生骨料内部微观孔隙，提高再生骨料的抗压性能，耐久性能，降低空隙率，有效提升了再生骨料的利用率。

Description

一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于新型建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料及其制备方法和应用。
背景技术
使用纳米二氧化硅改性材料的技术在工程各界都又广泛的研究，再生骨料强度低、孔隙率大、表面裹着一层水泥浆，这阻碍了再生骨料在工程中的广泛应用。使用纳米二氧化硅改善再生骨料的材料性质，能有效的提高再生骨料的材料性能。纳米二氧化硅溶液浸泡过后，纳米二氧化硅粒子能填充再生骨料内部微观孔隙，同时改善再生骨料与新水泥砂浆的结合面，提高再生骨料的抗压性能。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供一种利用纳米二氧化硅改性再生骨料的方法。该方法通过纳米二氧化硅溶液浸泡再生骨料，提高再生骨料的材料性能。
本发明的另一目的在于提供上述方法制得的改性再生骨料。
本发明的再一目的在于提供上述改性再生骨料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，包括如下具体步骤：
S1.将纳米二氧化硅加入中搅拌，配置成纳米二氧化硅溶液；
S2.将再生骨料浸泡在盐酸溶液中，除去表面残余砂浆，滤干后，自然风干，得到预处理的再生骨料；
S3.将预处理的再生骨料放入步骤S1的纳米二氧化硅溶液中静止，取出自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。
优选地，步骤S1中所述搅拌的速率为200～300转/min。
优选地，步骤S1中所述纳米二氧化硅疏水性纳米二氧化硅，其粒径为10～20nm，所述纳米二氧化硅溶液的浓度为2～3wt.％。
优选地，步骤S2中所述再生骨料为一级再生粗骨料，所述再生骨料的粒径为5～20mm。
优选地，步骤S2中所述盐酸溶液的浓度为2～3％，所述浸泡的时间为3～5min。
优选地，步骤S2中所述盐酸溶液和再生骨料的质量比为(1～2)：1。
优选地，步骤S3中所述静止的时间为12～24h。
优选地，步骤S3中所述纳米二氧化硅溶液和预处理的再生骨料的质量比为(1～2)：1。
一种纳米二氧化硅改性的再生骨料是由所述的方法制得。
所述的纳米二氧化硅改性的再生骨料在制备混凝土领域中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明方法改性的再生骨料比普通地再生骨料更具有更好的力学性能和耐久性能。
2.本发明提出的制备方法具有操作简单，实用性强，选用氧化过后的疏水性纳米二氧化硅在再生骨料中分散均匀，比普通的纳米二氧化硅溶液效果更佳。
3.本发明的再生混凝土能满足特殊工程的特殊场合应用，丰富了再生混凝土的应用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
本发明在实施例中采用的再生骨料为连续级配的再生骨料，粒径为5～20mm；纳米二氧化硅采用粒径为10～20nm的氧化后的疏水性纳米二氧化硅。
实施例1
1.制备：
(1)利用高速搅拌机以300转/min的转速将纳米二氧化硅搅拌融入水中，配置成浓度为3wt.％纳米二氧化硅溶液；
(2)将10kg再生骨料浸泡在10kg的2％盐酸溶液中5min，除去表面残余砂浆；滤干后，置于空地自然风干，得到预处理的再生骨料；
(3)将预处理的再生骨料放入20kg浓度为3％纳米二氧化硅溶液中，放置24h，取出再生骨料自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。
2.性能测试：经测试本实施例制备的纳米二氧化硅改性的再生混凝土的坍落度为33mm，可知经纳米二氧化硅改性的再生骨料，再生骨料表面包裹的水泥浆体减少而变得更加圆滑，降低了再生骨料的吸水率，较好地改善再生混凝土的流动性，使坍落度达到标准要求。而28天的强度达到45.12MPa，说明经过纳米二氧化硅改性能有效改善再生粗骨料内部的孔隙结构，尤其是界面过渡区的孔隙结构，使孔隙率降低，通过加强再生粗骨料密实度来达到强化效果，提高了混凝土抗压强度。
实施例2
1.制备：
(1)利用高速搅拌机以200转/min的转速将纳米二氧化硅搅拌融入水中，配置成浓度为2wt.％纳米二氧化硅溶液；
(2)将10kg再生骨料浸泡在20kg的2％盐酸溶液中5min，除去表面残余砂浆；滤干后，置于空地自然风干，得到预处理的再生骨料；
(3)将预处理的再生骨料放入20kg的浓度为3％纳米二氧化硅溶液中，放置12h，取出再生骨料自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。
2.性能测试：经测试本实施例制备的纳米二氧化硅改性的再生混凝土的坍落度为34mm，28天的强度达到44.16MPa，工作性良好。
实施例3
(1)利用高速搅拌机以300转/min的转速将纳米二氧化硅搅拌融入水中，配置成浓度为3％纳米二氧化硅溶液；
(2)将10kg再生骨料浸泡在10kg的3％盐酸溶液中5min，除去表面残余砂浆；滤干后，置于空地自然风干，得到预处理的再生骨料；
(3)将预处理的再生骨料放入10kg的浓度为3％纳米二氧化硅溶液中，放置24h，取出再生骨料自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。
2.性能测试：经测试本实施例制备的纳米二氧化硅改性的再生混凝土的坍落度为31mm，28天的强度达到43.24MPa，工作性良好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1.将纳米二氧化硅加入中搅拌，配置成纳米二氧化硅溶液；
S2.将再生骨料浸泡在盐酸溶液中，除去表面残余砂浆，滤干后，自然风干，得到预处理的再生骨料；
S3.将预处理的再生骨料放入步骤S1的纳米二氧化硅溶液中静止，取出自然风干，制得纳米二氧化硅改性的再生骨料。
2.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌的速率为200～300转/min。
3.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S1中所述纳米二氧化硅为疏水性纳米二氧化硅，其粒径为10～20nm，所述纳米二氧化硅溶液的浓度为2～3wt.％。
4.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S2中所述再生骨料为一级再生粗骨料，所述再生骨料的粒径为5～20mm。
5.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S2中所述盐酸溶液的浓度为2～3％，所述浸泡的时间为3～5min。
6.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S2中所述盐酸溶液和再生骨料的质量比为(1～2)：1。
7.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S3中所述静止的时间为12～24h。
8.根据权利要求1所述的利用纳米二氧化硅改性的再生骨料的方法，其特征在于，步骤S3中所述纳米二氧化硅溶液和预处理的再生骨料的质量比为(1～2)：1。
9.一种纳米二氧化硅改性的再生骨料，其特征在于，所述改性的再生骨料是由权利要求1-8任一项所述的方法制得。
10.权利要求9所述的纳米二氧化硅改性的再生骨料在制备混凝土领域中的应用。
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