CN112125605A - 一种抗渗再生混凝土及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土领域，具体公开了一种抗渗再生混凝土及其生产方法。再生混凝土包括如下重量份的组分：水泥250‑300份；改性再生骨料610‑690份；天然骨料520‑570份；天然砂500‑600份；粉煤灰40‑50份；矿粉60‑80份；水100‑120份；减水剂5‑7份；抗渗剂6‑10份。抗渗再生混凝土的生产方法包括如下步骤：S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、减水剂和抗渗剂，得到抗渗再生混凝土。本发明具有再生混凝土抗渗性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土的领域，更具体的说，它涉及一种抗渗再生混凝土及其生产方法。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料和骨料胶结成整体的工程复合材料的统称，常用于房屋建设、道路施工等处，一般水泥作为胶凝材料,砂石作为骨料。随着建筑业的迅速发展，由建筑业产生的建筑垃圾也空前增加，建筑垃圾不仅处理费用高，还引发环境问题。在建筑垃圾中，废弃混凝土的量是最大的，因此再生混凝土的研究也是目前的重要课题。
再生混凝土是一种绿色混凝土，即人们将废弃混凝土仅经裂解、破碎、筛分后制成再生骨料，部分或全部代替天然骨料以配制成再生骨料混凝土。再生骨料混凝土一方面可以解决天然骨料资源紧缺的问题，另一方面解决废弃混凝土对城市环境的污染严重的问题。
随着再生骨料取代率增加，混凝土抗水渗透率不断降低。因为再生骨料在破碎过程中产生许多微裂缝，且表面附着的旧水泥浆造成混凝土孔隙率较普通混凝土大，进而导致再生混凝土的抗渗性较差。
发明内容
针对现有技术存在的再生混凝土抗渗性差的问题，本发明的第一个目的在于提供一种抗渗再生混凝土，其具有抗渗性好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种抗渗再生混凝土的生产方法。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗渗再生混凝土，包括如下重量份的组分：
水泥 250-300份；
改性再生骨料 610-690份；
天然骨料 520-570份；
天然砂 500-600份；
粉煤灰 40-50份；
矿粉 60-80份；
水 100-120份；
减水剂 5-7份；
抗渗剂 6-10份；
所述改性再生骨料的制备过程如下：
第一步，将再生骨料浸入改性浆液中，搅拌均匀后浸泡1-2h，浸泡完成后捞出，再于180-200℃下静置3-5h，接着降温至室温，得到预改性再生骨料，所述改性浆液包括70-80份环氧树脂胶、10-15份abs粉末、4-6份玻璃微珠、1-2份助剂；
第二步，将预改性再生骨料浸入改性乳液，浸泡3-5h，浸泡期间每间隔1h搅拌2-4min，浸泡完成后捞出，再于60-80℃下静置12-24h，得到改性再生骨料。
通过采用上述技术方案，再生骨料经过第一步改性，环氧树脂胶连同abs粉末和玻璃微珠进入到再生骨料表面疏松的砂浆层及裂纹中，再经高温处理，环氧树脂胶固化，abs粉末熔融而渗入到砂浆层中，形成密闭的小孔；再生骨料经过第二步改性，表面形成疏水膜。再生骨料经过改性，表面砂浆层更为密实且裂纹得到填充，再生骨料与水泥基体的结合性能好，玻璃微珠起到填充补强作用，因此再生混凝土的抗渗性好，改性再生骨料占比粗集料的用量可超过50%。
进一步地，所述abs粉末的粒径为30-50nm。
通过采用上述技术方案，再生骨料表面砂浆层具有大量细小密闭的孔隙，而不同孔径的孔对混凝土抗冻性能的影响均不同。气孔细小且稳定均匀分布，可为毛细孔提供卸压空间，消除裂缝尖端应力集中的现象，使混凝土抗冻性提高。
进一步地，所述助剂的制备过程如下：先将20-25份PEG400和3-5份氢氧化钠混合，并加热至40-50℃，再加入10-15份丙三醇缩水甘油醚，升温至80-90℃，反应8-12h，反应完成后用乙酸乙酯洗涤，最后经减压蒸馏，得到助剂。
通过采用上述技术方案，该助剂可有效帮助abs粉末均匀分散在环氧树脂胶中，不易出现团聚现象，进而有利于再生骨料表面砂浆层内abs粉末形成的细小气孔均匀分布，提高混凝土的抗冻性。
进一步地，所述改性乳液为含氟丙烯酸酯乳液。
通过采用上述技术方案，含氟丙烯酸酯与环氧树脂之间可产生键合，提高含氟丙烯酸酯乳液对于再生骨料的改性效果，进而提高混凝土的抗渗性能。
进一步地，还包括80-100份碳酸钙晶须。
通过采用上述技术方案，碳酸钙晶须填充至混凝土内，可提高混凝土的耐久性、抗渗性和抗拉强度。
进一步地，所述抗渗剂为有机硅憎水剂。
通过采用上述技术方案，一方面其能提高混凝土的抗渗性，另一方面其与碳酸钙晶须复配而能提高混凝土的抗冻性。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
通过采用上述技术方案，减水效果好。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种抗渗再生混凝土的生产方法，包括如下步骤：
S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；
S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、减水剂和抗渗剂，得到抗渗再生混凝土。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用改性再生骨料替代天然骨料，由于再生骨料经过改性，表面砂浆层密实，性能大幅提升，而能满足再生混凝土的需要，因此再生混凝土中再生骨料替代率超过50%仍具有优良的抗渗性；
2、本发明中再生骨料改性过程中添加有abs粉末，由于abs粉末在环氧树脂胶固化的同时会熔融渗透，因此再生骨料表面砂浆层具有大量细小密闭的孔隙，再生混凝土的抗冻性提高。
附图说明
图1是本发明提供的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
本发明的实施例采用如下原料：
水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；天然砂为细河砂，平均粒径0.2mm；粉煤灰为二级；矿粉为S95级；聚羧酸系减水剂的型号为SP409，采购自辽宁科隆精细化工股份有限公司；有机硅憎水剂为甲基硅酸钠，购买自济南启航化工科技有限公司；再生骨料为C30混凝土破碎、除杂、筛分、分级等处理后制得，粒径为5-25mm；天然骨料为碎石，粒径为5-25mm；碳酸钙晶须长度50μm；环氧树脂胶的型号为JL-6134，采购自桂东县聚力新材料有限公司；abs粉末的型号为181，采购自韩国锦湖；玻璃微珠的粒径为24μm；含氟丙烯酸酯乳液的型号为SA-305，采购自安徽中恩化工有限公司。
实施例1：
一种抗渗再生混凝土，包括如下重量份的组分：
水泥 250份；
改性再生骨料 610份；
天然骨料 520份；
天然砂 500份；
粉煤灰 40份；
矿粉 60份；
碳酸钙晶须 80份；
水 100份；
聚羧酸系减水剂 5份；
有机硅憎水剂 6份。
改性再生骨料的制备过程如下：
第一步，将再生骨料浸入改性浆液中，搅拌均匀后浸泡1h，浸泡完成后捞出，再于180℃下静置3h，接着降温至室温，得到预改性再生骨料，改性浆液包括70份环氧树脂胶、10份粒径为30nm 的abs粉末、4份玻璃微珠、1份助剂；
第二步，将预改性再生骨料浸入含氟丙烯酸酯乳液，浸泡3h，浸泡期间每间隔1h搅拌2min，浸泡完成后捞出，再于60℃下静置12h，得到改性再生骨料。
助剂的制备过程如下：先将20份PEG400和3份氢氧化钠混合，并加热至40℃，再加入10份丙三醇缩水甘油醚，升温至80℃，反应8h，反应完成后用乙酸乙酯洗涤，最后经减压蒸馏，得到助剂。
一种抗渗再生混凝土的生产方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；
S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、聚羧酸系减水剂和有机硅憎水剂，得到抗渗再生混凝土。
实施例2：
一种抗渗再生混凝土，包括如下重量份的组分：
水泥 300份；
改性再生骨料 690份；
天然骨料 570份；
天然砂 600份；
粉煤灰 50份；
矿粉 80份；
碳酸钙晶须 100份；
水 120份；
聚羧酸系减水剂 7份；
有机硅憎水剂 10份。
改性再生骨料的制备过程如下：
第一步，将再生骨料浸入改性浆液中，搅拌均匀后浸泡2h，浸泡完成后捞出，再于200℃下静置5h，接着降温至室温，得到预改性再生骨料，改性浆液包括80份环氧树脂胶、15份粒径为50nm 的abs粉末、6份玻璃微珠、2份助剂；
第二步，将预改性再生骨料浸入含氟丙烯酸酯乳液，浸泡5h，浸泡期间每间隔1h搅拌4min，浸泡完成后捞出，再于80℃下静置24h，得到改性再生骨料。
助剂的制备过程如下：先将25份PEG400和5份氢氧化钠混合，并加热至50℃，再加入15份丙三醇缩水甘油醚，升温至90℃，反应12h，反应完成后用乙酸乙酯洗涤，最后经减压蒸馏，得到助剂。
一种抗渗再生混凝土的生产方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；
S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、聚羧酸系减水剂和有机硅憎水剂，得到抗渗再生混凝土。
实施例3：
一种抗渗再生混凝土，包括如下重量份的组分：
水泥 280份；
改性再生骨料 650份；
天然骨料 550份；
天然砂 550份；
粉煤灰 45份；
矿粉 70份；
碳酸钙晶须 90份；
水 110份；
聚羧酸系减水剂 6份；
有机硅憎水剂 8份。
改性再生骨料的制备过程如下：
第一步，将再生骨料浸入改性浆液中，搅拌均匀后浸泡1.5h，浸泡完成后捞出，再于190℃下静置4h，接着降温至室温，得到预改性再生骨料，改性浆液包括75份环氧树脂胶、12份粒径为40nm 的abs粉末、5份玻璃微珠、1.5份助剂；
第二步，将预改性再生骨料浸入含氟丙烯酸酯乳液，浸泡4h，浸泡期间每间隔1h搅拌3min，浸泡完成后捞出，再于70℃下静置18h，得到改性再生骨料。
助剂的制备过程如下：先将23份PEG400和4份氢氧化钠混合，并加热至45℃，再加入12份丙三醇缩水甘油醚，升温至85℃，反应10h，反应完成后用乙酸乙酯洗涤，最后经减压蒸馏，得到助剂。
一种抗渗再生混凝土的生产方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；
S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、聚羧酸系减水剂和有机硅憎水剂，得到抗渗再生混凝土。
实施例4：
与实施例3的区别在于，混凝土不包括有机硅憎水剂。
实施例5：
与实施例3的区别在于，混凝土不包括碳酸钙晶须。
实施例6：
与实施例3的区别在于，助剂为乳化剂OP-10。
实施例7：
与实施例3的区别在于，abs粉末的粒径为10μm。
对比例1：
与实施例3的区别在于，普通再生骨料等质量替代改性再生骨料。
对比例2：
与实施例3的区别在于，改性再生骨料制备过程未进行第二步。
对比例3：
与实施例3的区别在于，改性浆液中未添加abs粉末。
抗渗性测试：
参照GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中记载的逐级加压法，对实施例1-7、对比例1-3的再生混凝土进行测试，测试其抗渗性能，得到最大水压力，所得结果见表1。
抗冻性测试：
参照GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中记载的慢冻法，对实施例1-7、对比例1-3的再生混凝土进行测试，冻融循环100次，测试其强度损失率，所得结果见表1。
表1 再生混凝土性能测试结果表
| 抗渗性/MPa | 抗冻性/% | |
| 实施例1 | 1.3 | 18.5 |
| 实施例2 | 1.3 | 18.2 |
| 实施例3 | 1.3 | 17.7 |
| 实施例4 | 0.8 | 22.4 |
| 实施例5 | 1.2 | 23.1 |
| 实施例6 | 1.3 | 25.2 |
| 实施例7 | 1.3 | 32.6 |
| 对比例1 | 0.6 | 35.3 |
| 对比例2 | 1.1 | 20.1 |
| 对比例3 | 1.3 | 29.8 |
从表1可以看出：
1、实施例1-3测试结果可得，本发明的再生混凝土的具有优异的抗渗性和抗冻性；
2、实施例3-5测试结果对比可得，有机硅憎水剂和碳酸钙晶须复配可有效提高再生混凝土的抗冻性；
3、实施例3和6测试结果对比可得，本发明制得的助剂相比于OP-10具有更好的促分散作用，有利于abs粉末在环氧树脂胶中分散，进而使气孔均匀分布，再生混凝土抗冻性好；
4、实施例3和7测试结果对比可得，若abs粉末粒径过高，形成的气孔较大，对于抗冻性具有不利影响；
5、实施例3和对比例1测试结果对比可得，本发明的改性再生骨料性能由于普通再生骨料，完全可替代天然骨料；
6、实施例3和对比例2测试结果对比可得，再生骨料经过第二步改性，表面形成疏水膜，有利于再生混凝土抗渗；
7、实施例3和对比例3测试结果对比可得，abs粉末均匀分布在再生骨料表面砂浆层内，并在高温下熔融形成微小密闭的气孔，有利于再生混凝土抗冻。
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 (8)
1.一种抗渗再生混凝土，其特征在于，包括如下重量份的组分：
水泥 250-300份；
改性再生骨料 610-690份；
天然骨料 520-570份；
天然砂 500-600份；
粉煤灰 40-50份；
矿粉 60-80份；
水 100-120份；
减水剂 5-7份；
抗渗剂 6-10份；
所述改性再生骨料的制备过程如下：
第一步，将再生骨料浸入改性浆液中，搅拌均匀后浸泡1-2h，浸泡完成后捞出，再于180-200℃下静置3-5h，接着降温至室温，得到预改性再生骨料，所述改性浆液包括70-80份环氧树脂胶、10-15份abs粉末、4-6份玻璃微珠、1-2份助剂；
第二步，将预改性再生骨料浸入改性乳液，浸泡3-5h，浸泡期间每间隔1h搅拌2-4min，浸泡完成后捞出，再于60-80℃下静置12-24h，得到改性再生骨料。
2.根据权利要求1所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：所述abs粉末的粒径为30-50nm。
3.根据权利要求2所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：所述助剂的制备过程如下：先将20-25份PEG400和3-5份氢氧化钠混合，并加热至40-50℃，再加入10-15份丙三醇缩水甘油醚，升温至80-90℃，反应8-12h，反应完成后用乙酸乙酯洗涤，最后经减压蒸馏，得到助剂。
4.根据权利要求1所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：所述改性乳液为含氟丙烯酸酯乳液。
5.根据权利要求1所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：还包括80-100份碳酸钙晶须。
6.根据权利要求5所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：所述抗渗剂为有机硅憎水剂。
7.根据权利要求1所述的一种抗渗再生混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
8.一种权利要求1所述的抗渗再生混凝土的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1预混：按配方所需重量份，量取并混合水泥、粉煤灰和矿粉，得到粉料；
S2制备：将粉料、改性再生骨料、天然骨料、天然砂混合均匀，再混合水、减水剂和抗渗剂，得到抗渗再生混凝土。
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