CN112341101A - 一种轻质再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土领域，具体涉及一种轻质再生混凝土及其制备方法，其中，一种轻质再生混凝土，以重量份数计，包括如下组分：水泥330‑380份、轻质粗骨料600‑620份、普通细骨料350‑370份、掺合料160‑180份、水160‑170份以及减水剂6‑8份；所述轻质粗骨料由重量比为6‑8:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成；所述废旧混凝土颗粒由废旧混凝土经过破碎、酸化、包覆强化以及干燥后制得；所述掺合料由重量比为3‑5:4‑6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成。本发明的轻质再生混凝土具有质轻、成本低以及抗压强度好的效果。

Description

一种轻质再生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，更具体的说，它涉及一种轻质再生混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子、化学外加剂和矿物掺合料，按照适当比例配合，经搅拌、密实成型以及养护硬化而成的人造石材。由于混凝土制备简单、成本较低、性能较好，因此成为主要的建筑材料。近年来，随着工业化、城市化进程的加速，建筑业也同时快速发展，在消耗大量混凝土的同时，也会产生很多的建筑垃圾，据统计，我国的建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30-40％，大量的建筑垃圾不仅会造成粉尘、灰砂飞扬等环境污染，而且也会占用大量的土地。因此，加快建筑垃圾的循环利用，成为国家节能减排计划的重点任务。

建筑垃圾按产生源分类，可分为工程渣土、装修垃圾、拆迁垃圾、工程泥浆等；按组成成分分类，建筑垃圾可分为渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等。混凝土在制备的过程中会消耗大量的砂、石以及矿物掺合料，将建筑垃圾用于混凝土中，不仅可以实现资源的再利用，而且还可以降低生产成本。

现有技术中，申请公布号为CN105801024A的专利申请文件，一种再生骨料混凝土及其制备方法，再生骨料混凝土由以下质量份数的原料制成：水泥220-260、粉煤灰60-80、矿粉60-80、石料60-80、再生骨料850-1100、黄砂140-180、选矿粉末620-660、外加剂5-8、水160-180；所述外加剂由以下成分组成：松香酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、葡萄糖酸钠、羧甲基纤维素、烯丙基聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钙、三异丙醇胺、水。所述再生骨料是建筑废弃物中的混凝土、废混凝土类墙体、废石材按种类分选经过分选、破碎、磁选去除废金属、酯化物喷淋后制成的粒径为5-32mm的骨料颗粒。

但是在制备再生骨料时，废旧混凝土在破碎时会受到较大的外力作用，导致再生骨料内部会出现大量的微细裂缝，当其与水泥以及水混合时，因水泥水化热的作用，会加速这些微细裂缝的产生，从而影响到混凝土的力学强度；并且这种由废弃混凝土制得的再生骨料的表面会附着大量的水泥等胶凝材料，再生骨料的表面粗糙、吸水率大以及比重高，使制得的混凝土材料性能不稳定且容重过高。因此，需要一种利用建筑垃圾的强度高、容重轻的再生混凝土。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种轻质再生混凝土，其具有质轻、成本低以及抗压强度好的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种轻质再生混凝土的制备方法，其具有操作简单的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种轻质再生混凝土，以重量份数计，包括如下组分：水泥330-380份、轻质粗骨料600-620份、普通细骨料350-370份、掺合料160-180份、水160-170份以及减水剂6-8份；

所述轻质粗骨料由重量比为6-8:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成；

所述废旧混凝土颗粒由废旧混凝土经过破碎、酸化、包覆强化以及干燥后制得；

所述掺合料由重量比为3-5:4-6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成。

通过采用上述技术方案，轻质粗骨料由废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料组成，一方面可以将建筑垃圾重新利用，实现资源的再利用，另一方面可以降低生产成本；轻质粗骨料在制备的时候先经过酸化处理，再经过包覆处理，不仅可以改善废旧混凝土的表面性能，而且还可以使其内部的微细裂缝得到填充，从而有利于提高废旧混凝土颗粒的力学强度；掺合料由粉煤灰、废旧混凝土微粉以及吸热废旧橡胶粉组成，废旧混凝土微粉由为在制备混凝土粗骨料颗粒时产生的微粉，可以进一步地将建筑垃圾重新利用；而废旧橡胶粉由废旧轮胎、鞋底、橡胶传送带等制成，一方面可以实现资源的再利用，另一方面利用橡胶的弹性以及韧性，可以提高混凝土的抗折强度；并且掺合料的加入可以减少水泥的用量，从而降低水化反应产生的水化热，而由于吸热废旧橡胶粉具有一定的吸热作用，在将混凝土拌合物养护的过程中，吸热废旧橡胶粉可以吸收部分的水化热并传至橡胶粉储存，以降低混凝土内部的水化热，从而减少混凝土内外的温差，随着混凝土使用时间的延长，吸热废旧橡胶粉的热量缓慢释放，以降低混凝土因内外温差而导致的开裂现象。

进一步地，所述废旧混凝土颗粒的粒径为10-20mm，所述废旧硬质泡沫塑料颗粒的粒径为5-10mm。

通过采用上述技术方案，废旧混凝土颗粒的粒径为10-20mm，废旧硬质塑料颗粒的粒径为5-10mm，形成的轻质粗骨料的粒径为5-20mm，形成连续级配的粗骨料骨架，通过细骨料的配合，可以搭建填充强度高的骨架。

进一步地，所述普通细骨料为Ⅱ区中砂，平均粒径为0.5-0.25mm连续级配，含泥量小于1.0％。

通过采用上述技术方案，Ⅱ区中砂粒形圆润、光滑、粒形良好，其与混凝土拌合物的和易性较好，将其与粗骨料配合，可以搭建形成混凝土骨架，以提高混凝土的抗压强度。

进一步地，所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，需水量比<100％，烧失量<5.5％，含水量<0.5％。

通过采用上述技术方案，粉煤灰中含有火山活性成分，可以减少水泥的用量，降低其水化热，并且还可以改善混凝土拌合物的和易性。

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，聚羧酸系减水剂与水泥具有很好的相容性，可具有掺量低、减水率高以及收缩小的优点，可以降低用水量，减少水泥的用量，改善混凝土的和易性。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种轻质再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：以重量比为6-8:1的比例，称取废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒，混合后，得到轻质粗骨料；

以重量比为3-5:4-6:1的比例，称取粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉，混合后，得到掺合料；

按照比例，取水泥、轻质粗骨料、普通细骨料、掺合料、水以及减水剂，混合均匀即可。

通过采用上述技术方案，将各原料混合均匀，操作简单，易于实施。

进一步地，所述废旧混凝土颗粒采用如下方法制备：

①破碎：取已去除钢筋等杂质的废旧混凝土，将其经过破碎处理，得到粒径为5-10mm的预制粗骨料颗粒；

②酸化：将预制粗骨料颗粒置于10-15wt％的乙酸的水溶液中，浸泡20-30h，预制粗骨料颗粒与乙酸的水溶液在重量比为1:3-5；然后将预制粗骨料颗粒取出，得到酸化粗骨料颗粒；

③包覆强化：向酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，酸化粗骨料颗粒与包覆液的重量比为1:2-4，对酸化粗骨料颗粒进行搅拌20min，使得酸化粗骨料颗粒与包覆液充分接触，然后再静置浸泡1-2h，得到包覆粗骨料颗粒；

④干燥：将包覆粗骨料颗粒取出后，在常温下静置干燥24-36h，得到废旧混凝土颗粒。

通过采用上述技术方案，将混凝土经过破碎处理后得到预制粗骨料颗粒，然后将预制粗骨料颗粒置于乙酸的水溶液中，在氢离子的作用下，可以使得氢离子与预制粗骨料颗粒表面的水泥水化物反应，以改善预制粗骨料表面的性能，得到酸化粗骨料颗粒；而后将酸化粗骨料颗粒取出，此时酸化粗骨料颗粒的表面还附着有少量氢离子，然后将此时的酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，使得包覆液从酸化粗骨料颗粒表面的微细裂缝渗透进其内部，并在酸化粗骨料颗粒表面形成包覆膜，得到废旧混凝土颗粒。经过上述处理后的废旧混凝土不仅其表面性能得以改善，而且其内部的微细裂缝得到填充，从而有利于提高废旧混凝土颗粒的力学强度。

进一步地，所述包覆液由包含如下重量份的原料制成：40-60份可再分散性乳胶粉、20-30份硅藻土、20-30份贝壳粉、10-15份羟乙基甲基纤维素、5-7份聚丙烯酸钠、4-6份十二烷基硫酸钠以及200份水。

通过采用上述技术方案，包覆液采用可再分散性乳胶粉、硅藻土、贝壳粉、羟乙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠以及水制成，该包覆液具有很好的成膜性，可以渗透进废旧混凝土颗粒的内并在其表面形成包覆膜，当水泥因其水化反应而产生水化热时，包覆膜可以起到隔热，以减少混凝土内外的温度差，从而有效缓解混凝土的开裂问题；并且由于经过酸化处理后的粗骨料颗粒的表面附着少量的氢离子，氢离子与包覆液中的贝壳粉、硅藻土中的碱性盐反应，以提高包覆液与粗骨料颗粒的粘结力，以提高包覆液对粗骨料颗粒的包覆效果。

进一步地，所述废旧混凝土微粉采用如下方法制备：

a、在步骤①破碎废旧混凝土时，收集粒径小于1mm的预制混凝土微粉；

b、将预制混凝土微粉置于300-500℃的温度下，烧结4-6h，得到烧结混凝土微粉；

c、在步骤③中，将包覆粗骨料颗粒从包覆液取出后，对剩余的包覆液进行搅拌10-20min，使固液混合，得到包覆混合液；然后将包覆混合液在70-80℃的温度下，干燥6-8h，得到混合料；

d、取烧结混凝土微粉以及烧结混凝土微粉重量的10-20％的混合料，研磨30-40min，过筛后，得到D90粒径为0.075mm的废旧混凝土微粉。

通过采用上述技术方案，废旧混凝土微粉的原料为加工废旧混凝土粗骨料颗粒时产生的微粉，将该微粉经过烧结可以形成致密体，而后利用处理废旧混凝土粗骨料颗粒时的包覆液，浸泡酸化粗骨料颗粒后的包覆液中含未使用的包覆液以及与废旧混凝土表面水泥反应的产物，可以实现原料的二次利用；并且废旧混凝土微粉可以填充在混凝土骨架的缝隙中，以提高混凝土的致密性。

进一步地，所述吸热废旧橡胶粉采用如下方法制备：1)以重量份计，取废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为1mm的废旧橡胶粉；

2)取30-40份十四碳醇、10-20份石蜡以及4-6份聚乙烯吡咯烷酮，将其加热至65-70℃，使其熔化，得到吸热溶液；

3)向吸热溶液中加入20-30份废旧橡胶粉，在65-70℃的温度下，搅拌40-50min，然后在65-70℃的温度下，静置1-2h，过滤后，取沉淀物；将沉淀物在30-40℃的温度下，干燥4-6h，然后将干燥后的沉淀物破碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的吸热废旧橡胶粉。

通过采用上述技术方案，吸热废旧橡胶粉采用汽车轮胎等废弃橡胶制品为原料，成本低，可以实现资源的再利用；将十四碳醇、石蜡以及聚乙烯吡咯烷酮混合，得到吸热溶液，将吸热溶液与废旧橡胶粉混合，使得吸热溶液在废旧橡胶粉的表面包覆成膜，形成吸热层；将这种吸热废旧橡胶加入到混凝土拌合物中，利用其微小的粒径，可以填充并分散于混凝土骨架缝隙中，当水泥与水混合发生水化热时，吸热废旧橡胶粉可以吸收部分的水化热并传至橡胶粉储存，以降低混凝土内部的水化热，从而减少混凝土内外的温差，随着混凝土使用时间的延长，吸热废旧橡胶粉的热量缓慢释放，以降低混凝土因内外温差而导致的开裂现象。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1.本发明的轻质粗骨料由废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料组成，一方面可以将建筑垃圾重新利用，实现资源的再利用，另一方面可以降低生产成本；轻质粗骨料在制备的时候先经过酸化处理，再经过包覆处理，不仅可以改善废旧混凝土的表面性能，而且还可以使其内部的微细裂缝得到填充，从而有利于提高废旧混凝土颗粒的力学强度；

2.本发明的包覆液具有很好的成膜性，可以在废旧粗骨料颗粒的表面形成包覆膜，起到隔热的作用，以降低粗骨料的开裂现象；并且包覆处理在酸化处理之后进行，经过酸化处理后的粗骨料颗粒的表面附着有少量的氢离子，氢离子与包覆液中的碱性盐可以发生反应，从而提高包覆液与粗骨料颗粒的粘结力，以提高包覆液对粗骨料颗粒的包覆效果；

3.本发明的掺合料由粉煤灰、废旧混凝土微粉和吸热废旧橡胶粉组成，一方面可以实现资源的再利用，另一方面掺合料可以减少水泥的用量，以降低水化热；此外，吸热废旧橡胶粉包括废旧橡胶粉和包覆在其表面的吸热层，可以吸收部分的水化热并传至橡胶粉储存，以降低混凝土内部的水化热，以减少混凝土内外的温差，从而降低混凝土因内外温差而导致的开裂现象。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

废旧混凝土颗粒的制备例

以下制备例中的可再分散性乳胶粉选自郑州利兴化工产品有限公司提供的型号为SWF-04可再分散性乳胶粉；硅藻土石家庄华朗矿产品贸易有限公司提供的型号为325目的硅藻土；羟乙基甲基纤维素选自重庆凯茵化工有限公司提供的型号为HPMC－60000的羟乙基甲基纤维素；聚丙烯酸钠由郑州九庭化工产品有限公司提供；十二烷基硫酸钠由上海白猫股份有限公司提供。

废旧混凝土颗粒的制备例1：

①破碎：取已去除钢筋等杂质的废旧混凝土，将其经过破碎处理，得到粒径为5-10mm的预制粗骨料颗粒；

②酸化：将预制粗骨料颗粒置于10wt％的乙酸的水溶液中，浸泡20h，预制粗骨料颗粒与乙酸的水溶液在重量比为1:3；然后将预制粗骨料颗粒取出，得到酸化粗骨料颗粒；

③制备包覆液：取40kg可再分散性乳胶粉、20kg硅藻土、20kg贝壳粉、10kg羟乙基甲基纤维素、5kg聚丙烯酸钠、4kg十二烷基硫酸钠以及200kg水，在40℃的温度下，混合均匀，得到包覆液；

④包覆强化：向酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，酸化粗骨料颗粒与包覆液的重量比为1:2，对酸化粗骨料颗粒进行搅拌20min，使得酸化粗骨料颗粒与包覆液充分接触，然后再静置浸泡1h，得到包覆粗骨料颗粒；

⑤干燥：将包覆粗骨料颗粒取出后，在常温下静置干燥24h，得到废旧混凝土颗粒。

废旧混凝土颗粒的制备例2：

①破碎：取已去除钢筋等杂质的废旧混凝土，将其经过破碎处理，得到粒径为5-10mm的预制粗骨料颗粒；

②酸化：将预制粗骨料颗粒置于12wt％的乙酸的水溶液中，浸泡25h，预制粗骨料颗粒与乙酸的水溶液在重量比为1:4；然后将预制粗骨料颗粒取出，得到酸化粗骨料颗粒；

③制备包覆液：取50kg可再分散性乳胶粉、25kg硅藻土、25kg贝壳粉、12.5kg羟乙基甲基纤维素、6kg聚丙烯酸钠、5kg十二烷基硫酸钠以及200kg水，在45℃的温度下，混合均匀，得到包覆液；

④包覆强化：向酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，酸化粗骨料颗粒与包覆液的重量比为1:3，对酸化粗骨料颗粒进行搅拌20min，使得酸化粗骨料颗粒与包覆液充分接触，然后再静置浸泡1.5h，得到包覆粗骨料颗粒；

⑤干燥：将包覆粗骨料颗粒取出后，在常温下静置干燥30h，得到废旧混凝土颗粒。

废旧混凝土颗粒的制备例3：

①破碎：取已去除钢筋等杂质的废旧混凝土，将其经过破碎处理，得到粒径为5-10mm的预制粗骨料颗粒；

②酸化：将预制粗骨料颗粒置于15wt％的乙酸的水溶液中，浸泡30h，预制粗骨料颗粒与乙酸的水溶液在重量比为1:5；然后将预制粗骨料颗粒取出，得到酸化粗骨料颗粒；

③制备包覆液：取60kg可再分散性乳胶粉、30kg硅藻土、30kg贝壳粉、15kg羟乙基甲基纤维素、7kg聚丙烯酸钠、6kg十二烷基硫酸钠以及200kg水，在40-50℃的温度下，混合均匀，得到包覆液；

④包覆强化：向酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，酸化粗骨料颗粒与包覆液的重量比为1:4，对酸化粗骨料颗粒进行搅拌20min，使得酸化粗骨料颗粒与包覆液充分接触，然后再静置浸泡2h，得到包覆粗骨料颗粒；

⑤干燥：将包覆粗骨料颗粒取出后，在常温下静置干燥36h，得到废旧混凝土颗粒。

废旧混凝土颗粒的制备例4：本制备例与废旧混凝土颗粒的制备例1的不同之处在于，酸化粗骨料颗粒未经过步骤③以及步骤④的处理，将步骤②的酸化粗骨料颗粒取出后，将其常温下静置干燥36h，得到废旧混凝土颗粒。

废旧混凝土颗粒的制备例5：本制备例与废旧混凝土颗粒的制备例1的不同之处在于，预制粗骨料颗粒未经过步骤②的处理，将预制粗骨料颗粒直接置于步骤③的包覆液中，进行步骤④的工序。

废旧混凝土微粉的制备例

以下制备例中的废旧混凝土微粉在废旧混凝土颗粒制备的基础上制备。

废旧混凝土微粉的制备例1：

a、在步骤①破碎废旧混凝土时，收集粒径小于1mm的预制混凝土微粉；

b、将预制混凝土微粉置于300℃的温度下，烧结4h，得到烧结混凝土微粉；

c、在步骤③中，将包覆粗骨料颗粒从包覆液取出后，对剩余的包覆液进行搅拌10min，使固液混合，得到包覆混合液；然后将包覆混合液在70℃的温度下，干燥6h，得到混合料；

d、取烧结混凝土微粉以及烧结混凝土微粉重量的10％的混合料，研磨30min，过筛后，得到D90粒径为0.075mm的废旧混凝土微粉。

废旧混凝土微粉的制备例2：

a、在步骤①破碎废旧混凝土时，收集粒径小于1mm的预制混凝土微粉；

b、将预制混凝土微粉置于400℃的温度下，烧结5h，得到烧结混凝土微粉；

c、在步骤③中，将包覆粗骨料颗粒从包覆液取出后，对剩余的包覆液进行搅拌15min，使固液混合，得到包覆混合液；然后将包覆混合液在75℃的温度下，干燥7h，得到混合料；

d、取烧结混凝土微粉以及烧结混凝土微粉重量的15％的混合料，研磨35min，过筛后，得到D90粒径为0.075mm的废旧混凝土微粉。

废旧混凝土微粉的制备例3：

a、在步骤①破碎废旧混凝土时，收集粒径小于1mm的预制混凝土微粉；

b、将预制混凝土微粉置于500℃的温度下，烧结6h，得到烧结混凝土微粉；

c、在步骤③中，将包覆粗骨料颗粒从包覆液取出后，对剩余的包覆液进行搅拌120min，使固液混合，得到包覆混合液；然后将包覆混合液在80℃的温度下，干燥8h，得到混合料；

d、取烧结混凝土微粉以及烧结混凝土微粉重量的20％的混合料，研磨40min，过筛后，得到D90粒径为0.075mm的废旧混凝土微粉。

吸热废旧橡胶粉的制备例

废旧橡胶的原料为废旧汽车轮胎橡胶，以下制备例中选用的废旧工程汽车轮胎为天津市大迪轮胎车辆厂提供的型号为1000R20的卡车钢丝轮胎；十四碳醇由南通润丰石油化工有限公司提供；石蜡由山东鑫隆辉化工进出口有限公司提供；聚乙烯吡咯烷酮选自连云港荣禾新材料科技有限公司提供的型号为K30的聚乙烯吡咯烷酮。

吸热废旧橡胶粉的制备例1：

1)取废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为1mm的废旧橡胶粉；

2)取30kg十四碳醇、10kg石蜡以及4kg聚乙烯吡咯烷酮，将其加热至65℃，使其熔化，得到吸热溶液；

3)向吸热溶液中加入20kg废旧橡胶粉，在65℃的温度下，搅拌40min，然后在65℃的温度下，静置1h，过滤后，取沉淀物；将沉淀物在30℃的温度下，干燥4h，然后将干燥后的沉淀物破碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的吸热废旧橡胶粉。

吸热废旧橡胶粉的制备例2：

1)取废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为1mm的废旧橡胶粉；

2)取35kg十四碳醇、15kg石蜡以及5kg聚乙烯吡咯烷酮，将其加热至68℃，使其熔化，得到吸热溶液；

3)向吸热溶液中加入25kg废旧橡胶粉，在68℃的温度下，搅拌45min，然后在68℃的温度下，静置1.5h，过滤后，取沉淀物；将沉淀物在35℃的温度下，干燥5h，然后将干燥后的沉淀物破碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的吸热废旧橡胶粉。

吸热废旧橡胶粉的制备例3：

1)取废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为1mm的废旧橡胶粉；

2)取40kg十四碳醇、20kg石蜡以及6kg聚乙烯吡咯烷酮，将其加热至70℃，使其熔化，得到吸热溶液；

3)向吸热溶液中加入20-30kg废旧橡胶粉，在70℃的温度下，搅拌50min，然后在70℃的温度下，静置2h，过滤后，取沉淀物；将沉淀物在40℃的温度下，干燥6h，然后将干燥后的沉淀物破碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的吸热废旧橡胶粉。

实施例

以下实施例中的水泥为中联提供的P.O42.5普通硅酸盐水泥；废旧混凝土颗粒的粒径为10-20mm；废旧硬质泡沫塑料颗粒的粒径为5-10mm，废旧硬质泡沫塑料由废旧聚氨酯硬质泡沫塑料物理粉碎制得，该聚氨酯硬质泡沫塑料为河北陕拓管道工程有限公司提供的型号为DN25-DN1400；普通细骨料为Ⅱ区中砂，平均粒径为0.5-0.25mm连续级配，表观密度为2670kg/m³，含泥量小于1.0％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)<15％，需水量比<100％，烧失量<5.5％，含水量<0.5％；减水剂选自江苏兆佳建材科技有限公司提供的型号为PM109的聚羧酸系减水剂。

实施例1：一种轻质再生混凝土采用如下方法制备而得：取水泥330kg、轻质粗骨料600kg、普通细骨料350kg、掺合料160kg、水160kg以及减水剂6kg，混合均匀即可。其中，轻质粗骨料由重量比为6:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例1制备而得；掺合料为粉煤灰。

实施例2：一种轻质再生混凝土采用如下方法制备而得：取水泥355kg、轻质粗骨料610kg、普通细骨料360kg、掺合料170kg、水165kg以及减水剂7kg，混合均匀即可。其中，轻质粗骨料由重量比为7:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例1制备而得；掺合料为粉煤灰。

实施例3：一种轻质再生混凝土采用如下方法制备而得：取水泥380kg、轻质粗骨料620kg、普通细骨料370kg、掺合料180kg、水170kg以及减水剂8kg，混合均匀即可。其中，轻质粗骨料由重量比为8:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例1制备而得；掺合料为粉煤灰。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例2制备而得。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例3制备而得。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料由重量比为1:1的粉煤灰和S级95矿渣组成。

实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料由重量比为1:1:1的粉煤灰、S级95矿渣以及SF93的硅灰。

实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料由重量比为3:6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成，废旧混凝土微粉选自废旧混凝土微粉的制备例1制备而得，吸热废旧橡胶粉由吸热废旧橡胶粉的制备例1制备而得。

实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料由重量比为4:5:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成，废旧混凝土微粉选自废旧混凝土微粉的制备例1制备而得，吸热废旧橡胶粉由吸热废旧橡胶粉的制备例1制备而得。

实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料由重量比为5:4:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成，废旧混凝土微粉选自废旧混凝土微粉的制备例1制备而得，吸热废旧橡胶粉由吸热废旧橡胶粉的制备例1制备而得。

实施例11：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料3:6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成，废旧混凝土微粉选自废旧混凝土微粉的制备例2制备而得，吸热废旧橡胶粉由吸热废旧橡胶粉的制备例2制备而得。

实施例12：本实施例与实施例1的不同之处在于，掺合料3:6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成，废旧混凝土微粉选自废旧混凝土微粉的制备例3制备而得，吸热废旧橡胶粉由吸热废旧橡胶粉的制备例3制备而得。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例4制备而得。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例5制备而得。

对比例3：本对比例与实施例8的不同之处在于，吸热废旧橡胶粉用普通废旧橡胶粉代替，该普通废旧橡胶粉由废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的废旧橡胶粉。

性能测试

按照如下方法，对实施例1-12以及对比例1-3中制备的混凝土的性能按照如下方法进行测试，将测试结果示于表1。

离析率：根据GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中的抗离析性能试验中的方法进行测试；

抗压强度：按照GB/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》中方法制作标准试块，并测量标准试块养护3d、7d以及28d的抗压强度；

早期抗裂性能：按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》制作标准试块，混凝土浇注24h后，测量单位面积上的总开裂面积；

干表观密度：按照JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》中的规定，采用破碎试件烘干法测定其干表观密度。

表1实施例1-12以及对比例1-3中混凝土性能测试表

混凝土的离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉，混凝土拌合物成分相互分离，造成内部组成和结构不均匀的现象，通常表现为粗集料与砂浆相互分离，例如密度大的颗粒沉积到拌合物的底部，或者粗集料从拌合物中整体分离出来。通过混凝土离析率可以表征混凝土混合原料混合的均匀，由于本发明的粗骨料为轻质骨料，因此为了验证混凝土原料混合的均匀性，需要对其离析率进行检测，离析率越小，表示混凝土原料混合的均匀性越好。

根据表1数据，本发明制备的混凝土的骨料部分较为均匀，并且其具有较好的抗压强度、早期抗裂性能以及较低的干表观密度，说明本发明的混凝土具有质轻且抗压强度以及抗裂性能好的优点。

通过实施例1、实施例6以及实施例7比较可知，采用粉煤灰、矿渣以及硅灰复配的掺合料相较于单一的粉煤灰掺合料而言，可以提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能。

通过实施例1、实施例8、实施例9、实施例10以及实施例7比较可知，采用粉煤灰、吸热废旧橡胶粉、废旧橡胶混凝土微粉复配的掺合料相较于实施例1的掺合料(单一的粉煤灰掺合料)以及实施例7的掺合料(由粉煤灰、矿渣、硅灰复配的掺合料)而言，可以明显改善混凝土的离析率、抗压强度以及抗裂性能。

对比例1的废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例4制备而得，该废旧混凝土颗粒在制备时未经过包覆液的包覆处理；相较于实施例1，对比例1的混凝土的离析率、抗压强度以及抗开裂性能明显变差，说明废旧混凝土颗粒在经过包覆处理后，不仅可以提高其与胶凝材料的粘聚力以提高混凝土的均匀性，而且还可以提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能。

对比例2的废旧混凝土颗粒选自废旧混凝土颗粒的制备例5制备而得，该废旧混凝土颗粒在制备时候未经过酸化处理；相较于实施例1，对比例2的混凝土的离析率、抗压强度以及抗开裂性能明显变差，说明废旧混凝土颗粒在经过酸化处理后，对包覆处理具有增益效果，从而有助于提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能。

对比例3的吸热废旧橡胶粉用普通废旧橡胶粉代替，该普通废旧橡胶粉由废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的废旧橡胶粉；相较于实施例8，混凝土的抗压强度、抗开裂性能有所下降，说明本发明的吸热废旧相较于普通废旧橡胶粉可以明显提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能。

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 (10)

1.一种轻质再生混凝土，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：水泥330-380份、轻质粗骨料600-620份、普通细骨料350-370份、掺合料160-180份、水160-170份以及减水剂6-8份；

所述轻质粗骨料由重量比为6-8:1的废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒组成；

所述废旧混凝土颗粒由废旧混凝土经过破碎、酸化、包覆强化以及干燥后制得；

所述掺合料由重量比为3-5:4-6:1的粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉组成。

2.根据权利要求1所述的一种轻质再生混凝土，其特征在于：所述废旧混凝土颗粒的粒径为10-20mm，所述废旧硬质泡沫塑料颗粒的粒径为5-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种轻质再生混凝土，其特征在于：所述普通细骨料为Ⅱ区中砂，平均粒径为0.5-0.25mm连续级配，含泥量小于1.0%。

4.根据权利要求1所述的一种轻质再生混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，需水量比<100%，烧失量<5.5%，含水量<0.5%。

5.根据权利要求1所述的一种轻质再生混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

6.一种轻质再生混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

以重量比为6-8:1的比例，称取废旧混凝土颗粒和废旧硬质泡沫塑料颗粒，混合后，得到轻质粗骨料；

以重量比为3-5:4-6:1的比例，称取粉煤灰、吸热废旧橡胶粉以及废旧混凝土微粉，混合后，得到掺合料；

按照比例，取水泥、轻质粗骨料、普通细骨料、掺合料、水以及减水剂，混合均匀即可。

7.根据权利要求6所述的一种轻质再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述废旧混凝土颗粒采用如下方法制备：

①破碎：取已去除钢筋等杂质的废旧混凝土，将其经过破碎处理，得到粒径为5-10mm的预制粗骨料颗粒；

②酸化：将预制粗骨料颗粒置于10-15wt%的乙酸的水溶液中，浸泡20-30h，预制粗骨料颗粒与乙酸的水溶液在重量比为1:3-5；然后将预制粗骨料颗粒取出，得到酸化粗骨料颗粒；

③包覆强化：向酸化粗骨料颗粒置于包覆液中，酸化粗骨料颗粒与包覆液的重量比为1:2-4，对酸化粗骨料颗粒进行搅拌20min，使得酸化粗骨料颗粒与包覆液充分接触，然后再静置浸泡1-2h，得到包覆粗骨料颗粒；

④干燥：将包覆粗骨料颗粒取出后，在常温下静置干燥24-36h，得到废旧混凝土颗粒。

8.根据权利要求7所述的一种轻质再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述包覆液由包含如下重量份的原料制成：40-60份可再分散性乳胶粉、20-30份硅藻土、20-30份贝壳粉、10-15份羟乙基甲基纤维素、5-7份聚丙烯酸钠、4-6份十二烷基硫酸钠以及200份水。

9.根据权利要求7所述的一种轻质再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述废旧混凝土微粉采用如下方法制备：

a、在步骤①破碎废旧混凝土时，收集粒径小于1mm的预制混凝土微粉；

b、将预制混凝土微粉置于300-500℃的温度下，烧结4-6h，得到烧结混凝土微粉；

c、在步骤③中，将包覆粗骨料颗粒从包覆液取出后，对剩余的包覆液进行搅拌10-20min，使固液混合，得到包覆混合液；然后将包覆混合液在70-80℃的温度下，干燥6-8h，得到混合料；

d、取烧结混凝土微粉以及烧结混凝土微粉重量的10-20%的混合料，研磨30-40min，过筛后，得到D90粒径为0.075mm的废旧混凝土微粉。

10.根据权利要求7所述的一种轻质再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述吸热废旧橡胶粉采用如下方法制备：

1）以重量份计，取废旧橡胶，将其粉碎、过筛后，得到平均粒径为1mm的废旧橡胶粉；

2）取30-40份十四碳醇、10-20份石蜡以及4-6份聚乙烯吡咯烷酮，将其加热至65-70℃，使其熔化，得到吸热溶液；

3）向吸热溶液中加入20-30份废旧橡胶粉，在65-70℃的温度下，搅拌40-50min，然后在65-70℃的温度下，静置1-2h，过滤后，取沉淀物；将沉淀物在30-40℃的温度下，干燥4-6h，然后将干燥后的沉淀物破碎、过筛后，得到平均粒径为0.1mm的吸热废旧橡胶粉。