CN112479654A - 一种再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种再生混凝土及其制备方法；包括：水泥15份，沙漠砂5‑17份，中砂10‑28份，再生骨料10‑30份，石子20‑40份，减水剂0.05‑0.10份，余量为水。本发明还涉及前述再生混凝土的制备方法。本发明提供一种利用建筑废弃混凝土作再生骨料、以沙漠砂替代细集料，提高水泥混凝土力学性能的制备方法，在保障试件强度发挥的前提下，达到保护环境，节约资源的目的，为以后建筑材料废弃物的高效化利用，提供更加广阔的发展前景。

Description

一种再生混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域；尤其涉及一种再生混凝土及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化进程的快速推进和小城镇建设的日益发展，旧城改造日益增多，伴随着市政搬迁、道路改扩建、旧城改造等政策推广，城市产生了大量的建筑垃圾—废弃混凝土，这些废弃混凝土的堆弃填埋不仅占用大量土地，还严重影响了城市生态和环境的可持续发展。因此，对于废弃混凝土的再生利用，具有重大的现实意义；同时，沙漠砂作为一种生态资源应用在建材领域，我国尚未制定相关标准规范，导致其在实际工程的应用中缺乏依据，严重制约了沙漠砂混凝土的发展。
随着基建事业的发展，建筑材料的消耗与日俱增，天然砂石材料的供应越来越紧张，尤其是天然河砂资源的过度开采，造成了严重的生态破坏，发展绿色建材成为亟待解决的问题。国内外众多学者对沙漠砂的应用进行了一系列的研究，内容涉及力学性能、配合比试验、沙漠砂高强混凝土以及沙漠砂砂浆、沙漠砂混凝土梁柱试件力学试验等。已有研究表明，沙漠砂的力学性能基本能满足建筑材料的使用要求，越来越多的建筑领域已经尝试采用沙漠砂部分或全部替代天然河砂作为细集料用于拌和混凝土。而目前关于沙漠砂混凝土的研究，基本上都是基于天然粗骨料进行的，而关于再生混凝土的研究，也都是基于天然河砂作为细集料展开的，这在一定程度上制约了沙漠砂和再生粗骨料这两种绿色资源的利用广度、大大降低了经济效益；沙漠砂和再生粗骨料的结合，可以拓展两种材料的应用范围，但其在工程中的适用性尚待验证。
发明内容
本发明的目的是提供了一种再生混凝土及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种再生混凝土，包括以下重量份数(包括质量百分含量、体积百分含量、质量、体积)的各组分：
Figure BDA0002814030650000021
优选地，包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002814030650000022
Figure BDA0002814030650000031
优选地，所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
优选地，所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
优选地，所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
优选地，所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明还涉及前述的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure BDA0002814030650000041
本发明具有以下优点：
(1)本发明提供一种利用建筑废弃混凝土作再生骨料、以沙漠砂替代细集料，提高水泥混凝土力学性能的制备方法，在保障试件强度发挥的前提下，达到保护环境，节约资源的目的，为以后建筑材料废弃物的高效化利用，提供更加广阔的发展前景。
(2)本发明采用废弃混凝土为主要原料，可以大量回收和高效利用废弃原料，也可以大量节省土地占用量；
(3)采用沙漠砂为混凝土原材料，可大幅减少河砂和人工砂的开采量和制备量，减少生产、运输过程对生态的影响，节约能耗；
(4)本发明利用新疆丰富的沙漠资源，以外掺的方式取代部分混凝土细集料，可提升混凝土强度，同时开发沙漠资源，为扩大沙漠砂的应用范围提供有效途径；
(5)大幅减少普通水泥混凝土原材料成本，具有明显的环境、经济和社会综合效益，该成果可广泛应用于房屋建筑、预制构件中。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例涉及一种环保再生混凝土，包括如下重量份配比的材料：
Figure BDA0002814030650000051
所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明还涉及前述的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure BDA0002814030650000061
Figure BDA0002814030650000071
按照上述发明的比例配置试验原材料，实验步骤依照实验内容中所述的进行制作。在实验室标准条件下分别养护7天、28天后，进行力学性能的测试，所测得的结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002814030650000072
实施例2
本实施例涉及一种环保再生混凝土，包括如下重量份配比的材料：
Figure BDA0002814030650000073
所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。。
本发明还涉及前述的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure BDA0002814030650000091
按照上述发明的比例配置试验原材料，实验步骤依照实验内容中所述的进行制作。在实验室标准条件下分别养护7天、28天后，进行力学性能的测试，所测得的结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002814030650000092
实施例3
本实施例涉及一种环保再生混凝土，包括如下重量份配比的材料：
Figure BDA0002814030650000093
Figure BDA0002814030650000101
所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。。
本发明还涉及前述的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure BDA0002814030650000111
按照上述发明的比例配置试验原材料，实验步骤依照实验内容中所述的进行制作。在实验室标准条件下分别养护7天、28天后，进行力学性能的测试，所测得的结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002814030650000112
实施例4
本实施例涉及一种环保再生混凝土，包括如下重量份配比的材料：
Figure BDA0002814030650000113
Figure BDA0002814030650000121
所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明还涉及前述的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure BDA0002814030650000131
按照上述发明的比例配置试验原材料，实验步骤依照实验内容中所述的进行制作。在实验室标准条件下分别养护7天、28天后，进行力学性能的测试，所测得的结果如表4所示。
表4
Figure BDA0002814030650000132
对比例
对比例涉及一种环保再生混凝土，包括如下重量份配比的材料：
Figure BDA0002814030650000133
Figure BDA0002814030650000141
按照上述发明的比例配置试验原材料，实验步骤依照实验内容中所述的进行制作。在实验室标准条件下分别养护7天、28天后，进行力学性能的测试，对比例中不含有沙漠砂和再生骨料，制备得到的混凝土，其性能测试数据见表5。
表5
Figure BDA0002814030650000142
从上述实施例1-4和对比实施例的性能测试可以看出；本发明制备得到的混凝土与对比例相比：
本发明所涉及的实施例1-4的混凝土，在第28天的时候，其抗压强度值均可满足规范要求；本发明实施例1-4涉及的混凝土掺加沙漠砂和再生骨料的混凝土第7天和第28天抗压强度均明显高于对比例所涉及的普通水泥混凝土，且早期强度的提升尤为明显；掺加沙漠砂和再生骨料对混凝土的早期劈拉强度提升较大，第7天劈拉性能优于普通水泥混凝土，后期强度不足，第28天劈拉强度与普通水泥混凝土持平或稍有不足。
本发明以经济、实用性原则，取实施例1为实验最佳值。本发明的再生混凝土适用于房屋建筑、道路工程等领域的绿色建材，强度满足甚至超过《普通混凝土力学性能试验方法标准》所要求的C30强度，完全可以达到各类建材的标准。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。

Claims (8)

1.一种再生混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
Figure FDA0002814030640000011
2.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
Figure FDA0002814030640000012
3.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述水泥为新疆石河子天业水泥厂P·O 42.5级普通硅酸盐水泥。
4.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述中砂为石河子玛纳斯河水洗河砂，细度模数为2.93，堆积密度为1560kg/m3。
5.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述沙漠砂为新疆准格尔盆地150团场表面风积砂，平均粒径为0.183mm，细度模数为0.334。
6.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述再生骨料的粒径为5-30mm，其中5-20mm与20-30mm粒径材料质量比为2:8；再生骨料含泥量<3％。
7.如权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸。
8.一种如权利要求1所述的再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，称取各组分；
步骤二，将称重好的石子和再生骨料分别倒入搅拌机中低速搅拌30s；
步骤三，将称重好的中砂和沙漠砂分别倒入步骤二的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤四，将称重好的水泥倒入步骤三的搅拌机中低速搅拌30s；
步骤五，将称重好的减水剂倒入水中，搅拌均匀；
步骤六，将步骤五中搅拌好的混合液的三分之一倒入到步骤四的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s；
步骤七，将步骤五中的剩余混合液倒入到步骤六的搅拌机中，进行低速搅拌60s，高速搅拌30s，最后倒入到150mm×150mm×150mm的模具中，振捣成型，在标准养护箱中进行养护；
各组分按着以下重量份数称取：
Figure FDA0002814030640000031
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