CN112811866A - 一种再生骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种再生骨料混凝土及其制备方法。再生骨料混凝土，包括以下重量份的组分：水泥300‑340份、水150‑160份、粉煤灰85‑100份、矿粉65‑85份、砂子600‑650份、石子960‑1000份、减水剂8‑10份、防腐剂10‑13份、再生骨料320‑360份；其制备方法为：S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物；S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀。本申请的再生骨料混凝土具有用于海洋工程构建时，抗冲刷性强、耐氯离子腐蚀性好、耐久性优异的优点。

Description

一种再生骨料混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种再生骨料混凝土及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，各地城市化进行的推进，大量混凝土建筑物因达到使用年限而被拆毁，或因市政建设需要而被改建、扩建，从而产生大量的建筑垃圾，目前建筑垃圾的处理绝大部分采用露天对方或填埋方式，同时，伴随着我国海洋经济的快速发展，海洋交通运输业得到了迅猛发展，沿海众多港口建筑物的新建、扩建，所需的混凝土构件数量巨大。
将建筑垃圾中大量存在的硬质无机成分经破损、清洗、分级加工成再生骨料，部分或全部天然骨料配制的混凝土制作海洋工程构件，能实现建筑废渣的减量化和环境化，为海洋工程新型环保建材改革提供了方向。
在沿海地区，因为海洋工程构件距离地表深度较大，每日受到潮汐作用的影响，海洋工程构件会长期受到冲刷作用，并且由于市内对地下水的过度开采，海水倒灌现象日益严重，海洋工程构件受到的渗流冲刷作用有增无减，使得海洋工程构件不仅会受到海水中腐蚀性离子的侵蚀，还会受到海水的渗流冲刷作用，导致海洋工程构件的耐久性较差。
针对上述中的相关技术，发明人认为再生骨料混凝土用于制备海洋工程构件时，易受到渗流冲刷作用，表面易产生裂缝，耐久性较差。
发明内容
为了提高再生骨料混凝土的抗冲刷性能，增加耐久性，本申请提供一种再生骨料混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种再生骨料混凝土，采用如下的技术方案：
一种再生骨料混凝土，包括以下重量份的组分：水泥300-340份、水150-160份、粉煤灰85-100份、矿粉65-85份、砂子600-650份、石子960-1000份、减水剂8-10份、防腐剂10-13份、再生骨料320-360份；
所述再生骨料的制备方法如下：(1)将建筑垃圾粉碎至40mm以下，向水玻璃和纳米碳酸钙中加水，混合均匀后，在负压0.02-0.07MPa下浸泡20-24h，水的加入量为水玻璃和纳米碳酸钙总量的10-20倍；(2)向步骤(1)所得建筑垃圾中加入硅灰、火山灰和水，搅拌均匀后，在负压0.1-0.15MPa下搅拌30-40min，过滤，水的加入量为建筑垃圾重量的3-5倍，烘干至恒重；(3)将芳纶树脂喷涂至建筑垃圾表面，加热至230-250℃，保温2-3min，制得再生骨料。
通过采用上述技术方案，由于将建筑垃圾粉碎后与水玻璃、纳米碳酸钙，水玻璃具有良好的渗透性能，在负压下，能有效渗透并填充至再生骨料表面介孔，有效降低孔隙直径和孔隙量，并在一定程度上促进水泥水化速度，强化了再生骨料的表面硬度；纳米碳酸钙能快速渗透并填充建筑垃圾的孔隙和裂缝，使强化后的硬度值提高；具有粘性的水玻璃进入建筑垃圾的缝隙内时，能起到粘结作用，粘结建筑垃圾间松动的部分，使混凝土的耐冲刷性能增大；火山灰、硅灰和水混合后，形成浆液，硅灰中二氧化硅具有填充作用和活性作用，硅灰的粘聚性较强，硅灰裹浆液具有更好的流动性，对孔隙和裂缝的修补作用更强，也能填补裂缝更小的建筑垃圾空隙，能在建筑垃圾上形成薄膜反阻止水化，在负压下，浆液能包裹在建筑垃圾的外表面以及未被水玻璃和纳米渗碳钢填充的缝隙内，起到进一步的缝隙填补作用，使建筑垃圾内部更加致密和紧实，更接近天然骨料，从而增加混凝土的抗渗性能和耐磨性，最后将芳纶树脂喷涂在建筑垃圾表面，加热使芳纶树脂熔融包裹于建筑垃圾表面，从而防止硅灰、火山灰、水玻璃和纳米碳酸钙从建筑垃圾的缝隙内脱离，并且芳纶树脂的比表面积大，易于分散，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，包覆于建筑垃圾表面，能增加建筑垃圾的防渗性能，由此方法制成的再生骨料的耐磨性高，强度高，抗渗性强，耐渗流冲刷性优异，耐久性好。
优选的，所述再生骨料中各原料的重量份如下：10-20份建筑垃圾、5-10份火山灰、4-8份硅灰、5-10份份水玻璃、3-7份纳米碳酸钙、芳纶树脂12-16份。
通过采用上述技术方案，合理控制各组分的用量，使建筑垃圾的缝隙填充密实和紧密，并使包面芳纶树脂包裹均匀。
优选的，所述建筑垃圾级配为5-25mm连续级配，针片状颗粒含量为5-6％，压碎指标为14-16％，堆积密度为1350-1400kg/m3，含水率为1.6-1.8％，24h吸水率为9-10％。
通过采用上述技术方案，建筑垃圾的比表面积大，粒形较好，针片状含量低，表面结构粗糙，使得再生骨料的表观密度和堆积密度小，压碎值指标小，质量损失小，力学性能好。
优选的，所述硅灰的平均粒径为0.05-0.1um，火山灰的平均粒径为0.1-0.4um。
通过采用上述技术方案，硅灰和火山灰的粒径较小，能充分填充于建筑垃圾的缝隙内，使建筑垃圾的硬度增大，耐磨性增强。
优选的，所述防腐剂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维，环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维的质量比为1:1-1.4:0.3-0.5:0.7-1。
通过采用上述技术方案，聚丙烯纤维的比表面积大，和水泥浆之间有极强的粘结力，能抑制拌合物的离析，增大混凝土拌合物的粘稠度，降低坍落度，且聚丙烯纤维能增强混凝土的抗压强度，增大耐磨性和抗腐蚀能力，丙烯酸树脂和环氧树脂在N，N-二乙基苄胺的作用下能生成防渗性能优异的网状结构，均匀分布在拌合物内部的表面，使水泥、骨料和防腐剂相互形成一个完整的网络结构，在混凝土中堵塞和封闭毛细孔道，阻止各类侵蚀介质向混凝土内部渗透，减少腐蚀应力，提高抗渗性和耐腐蚀性。
优选的，所述砂子为质量比为1.3:0.5-0.7的天然砂和人工砂，天然砂的细度模数为2.1，含泥量为1.0％，泥块含量为0.1％，级配区为II级；人工砂的石粉含量为5.7％，泥块含量为0.1％，级配区为I区，细度模数为3.8，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1400-1600kg/m3。
通过采用上述技术方案，人工砂中适量的石粉可以完善细集料中的级配，起到填充作用和润滑作用，同时石粉也增加了拌合物固体粒子的总比表面积，减弱离析、泌水，改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，增加混凝土的密实度，进而起到提高混凝土综合性能的作用。
优选的，所述石子为5-21.5mm连续级配碎石，含泥量为0.9％，泥块含量为0.3％，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1400-1600kg/m3。
通过采用上述技术方案，碎石中针片状颗粒含量适宜，能够有效提高混凝土的强度，碎石粒径合理，避免颗粒较大，造成碎石之间的孔隙较大，造成混凝土在水下强度较低，提高混凝土在水下的抗压强度。
优选的，所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，细度(45μm方孔筛筛余量)为≤12％，需水量比为98％，烧失量为≤4.5％，比表面积为280-300m2/kg，密度为2.69-2.75g/cm3；矿粉为S95级矿粉，比表面积为440-450m2/kg。
通过采用上述技术方案，粉煤灰中70％以上的颗粒是无定型的球形玻璃体，主要起到滚珠轴承作用，在混凝土拌合物中发挥润滑作用，改善混凝土拌合物的和易性，且粉煤灰与粗骨料等构成合理级配，使彼此之间互相填充，能有效增加混凝土密实度，进一步提高混凝土的抗压强度；矿粉能节约水泥用量，降低凝胶材料水化热，改善混凝土的孔隙结构，大幅度提高混凝土的抗渗性和抗氯离子渗透的能力，具有良好的防腐蚀效果。
第二方面，本申请提供一种再生骨料混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种再生骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物；
S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀后，制得再生骨料混凝土。
通过采用上述技术方案，制备方法简单，易于操作。
优选的，所述步骤S2中加入45-60重量份稻壳灰，稻壳灰经过以下预处理：将10-20重量份稻壳灰与3-6重量份糖滤泥混合，经800-900℃下煅烧，加入10-20重量份氢氧化钠溶液，在90-100℃下搅拌，取上清液，加入5-10重量份丙二醇、1-2重量份十六烷基三甲基溴化铵和1-2重量份浓度为10-20％的硫酸，搅拌20-30min后加入15-20重量份二甲基聚环硅氧烷，加热至90-95℃，冷凝回流1.5-2h、真空抽滤、洗涤、干燥。
通过采用上述技术方案，稻壳灰的主要成分为二氧化硅，稻壳灰能提高混凝土的密实性，增加胶凝材料的水化活性，提高混凝土的抗冲刷性能，但稻壳灰的结构疏松，抗渗性能较差，将稻壳灰与糖滤泥混合煅烧，糖滤泥中主要成分为碳酸钙，经煅烧后，生成二氧化碳和氧化钙，从而在稻壳灰表面形成较多孔隙，从而使氧化钙填充于稻壳灰中，增加稻壳灰的密实性和硬度，改善混凝土的耐磨性和强度，稻壳灰中二氧化硅与氢氧化钠反应，制得水玻璃，水玻璃与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和二甲基聚环硅氧烷进行反应，增加稻壳灰的疏水性能，从而增大混凝土的抗渗性、抗冲刷性和耐氯离子侵蚀性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用建筑垃圾制备再生骨料，由于水玻璃具有良好的渗透性，在负压下采用水玻璃和纳米碳酸钙填充建筑垃圾的缝隙，增加建筑垃圾的硬度，再用硅灰和火山灰进行浆液包裹，进一步填充建筑垃圾的裂缝和孔隙，且水玻璃和硅灰的粘聚性强，能连接粘结不紧密的建筑垃圾，使建筑垃圾的耐磨性增大，水玻璃和硅灰能在建筑垃圾的缝隙内或外表面形成类薄膜结构，增大建筑垃圾的抗冲刷性能，最后用具有优异耐磨性的芳纶树脂包裹，增大再生骨料的耐磨性，并防止进入建筑垃圾缝隙内的水玻璃峰在搅拌或水化过程中从裂缝中脱离，增加了再生骨料的强度和耐冲刷效果的稳定性。
2、本申请中优选采用聚丙烯纤维、丙烯酸树脂、环氧树脂等作为防腐剂，聚丙烯纤维能在骨料间形成更加稳定的网状结构，增加混凝土的耐磨性，丙烯酸酯与环氧树脂反应，形成网状结构，且丙烯酸酯和环氧树脂具有较强的抗渗、抗腐蚀性能和耐磨性，使得混凝土的抗渗、耐冲刷和防腐蚀性较强。
3、本申请中优先向再生骨料混凝土中添加经十六烷基三甲基溴化铵和二甲基聚环硅氧烷等组分预处理的稻壳灰，稻壳灰在糖滤泥的作用下，表面孔隙增大，硬度提高，经二甲基聚环硅氧烷改性后，稻壳灰的疏水性显著提高，从而增大混凝土的抗渗性和抗氯离子侵蚀性。
具体实施方式
再生骨料的制备例1-6
制备例1-6中芳纶树脂选自选自山东聚芳新材料股份有限公司，型号为U200；水玻璃选自湖北正和科技有限公司，型号为S-1430B；纳米碳酸钙选自灵寿县奥太矿产品加工厂，型号为AT797；硅灰选自灵寿县运达矿产品有限公司，货号为06；火山灰选自灵寿县华辰矿产品贸易有限公司，货号为88。
制备例1：(1)将10kg建筑垃圾粉碎至40mm以下，向5kg水玻璃和3kg纳米碳酸钙中加水，混合均匀后，在负压0.02MPa下浸泡24h，水的加入量为水玻璃和纳米碳酸钙总量的10倍，建筑垃圾级配为5-25mm连续级配，针片状颗粒含量为5％，压碎指标为14％，堆积密度为1350kg/m3，含水率为1.6％，24h吸水率为9％，建筑垃圾由道路改造拆除的废旧混凝土块经剔除钢筋、破碎制得；(2)向步骤(1)所得建筑垃圾中加入4kg硅灰、5kg火山灰和水，搅拌均匀后，在负压0.1MPa下搅拌40min，过滤，水的加入量为建筑垃圾重量的3倍，烘干至恒重，硅灰的平均粒径为0.05um，火山灰的平均粒径为0.um；(3)将12kg芳纶树脂喷涂至建筑垃圾表面，加热至230℃，保温3min，制得再生骨料。
制备例2：(1)将15kg建筑垃圾粉碎至40mm以下，向8kg水玻璃和5kg纳米碳酸钙中加水，混合均匀后，在负压0.05MPa下浸泡22h，水的加入量为水玻璃和纳米碳酸钙总量的15倍，建筑垃圾级配为5-25mm连续级配，针片状颗粒含量为6％，压碎指标为15％，堆积密度为1380kg/m3，含水率为1.7％，24h吸水率为9.5％，建筑垃圾由道路改造拆除的废旧混凝土块经剔除钢筋、破碎制得；(2)向步骤(1)所得建筑垃圾中加入6kg硅灰、8kg火山灰和水，搅拌均匀后，在负压0.13MPa下搅拌35min，过滤，水的加入量为建筑垃圾重量的4倍，烘干至恒重。硅灰的平均粒径为0.08um，火山灰的平均粒径为0.3um；(3)将14kg芳纶树脂喷涂至建筑垃圾表面，加热至240℃，保温2min，制得再生骨料。
制备例3：(1)将20kg建筑垃圾粉碎至40mm以下，向10kg水玻璃和7kg纳米碳酸钙中加水，混合均匀后，在负压0.07MPa下浸泡20h，水的加入量为水玻璃和纳米碳酸钙总量的20倍,建筑垃圾级配为5-25mm连续级配，针片状颗粒含量为6％，压碎指标为16％，堆积密度为1400kg/m3，含水率为1.8％，24h吸水率为10％，建筑垃圾由道路改造拆除的废旧混凝土块经剔除钢筋、破碎制得；(2)向步骤(1)所得建筑垃圾中加入8kg硅灰、10kg火山灰和水，搅拌均匀后，在负压0.15MPa下搅拌30min，过滤，水的加入量为建筑垃圾重量的5倍，烘干至恒重，硅灰的平均粒径为0.1um，火山灰的平均粒径为0.4um；(3)将16kg芳纶树脂喷涂至建筑垃圾表面，加热至250℃，保温2min，制得再生骨料。
制备例4：与制备例1的区别在于，未使用步骤(1)进行处理。
制备例5：与制备例1的区别在于，未使用步骤(2)进行处理。
制备例6：与制备例1的区别在于，未使用步骤(3)进行处理。
稻壳灰的制备例
制备例1-6中稻壳灰选自灵寿县天昊矿产品加工厂，货号为001；十六烷基三甲基溴化铵选自山东省佳烨生物科技有限公司，货号为JY-20200318；二甲基聚环硅氧烷选自深圳吉鹏有限公司。
制备例1：将10kg稻壳灰与3kg糖滤泥混合，经800℃下煅烧4h，加入2kg浓度为2moL/L的氢氧化钠溶液，在90℃下搅拌30min，取上清液，加入2kg丙二醇、1kg十六烷基三甲基溴化铵和1kg浓度为10％的硫酸，搅拌20min后加入3.5kg二甲基聚环硅氧烷，加热至90℃，冷凝回流2h、真空抽滤、洗涤、干燥，糖滤泥的技术指标如表1所示。
表1糖滤泥的技术指标
Figure BDA0002900470970000061
制备例2：将15kg稻壳灰与4.5kg糖滤泥混合，经850℃下煅烧3.5h，加入3kg浓度为2moL/L的氢氧化钠溶液，在95℃下搅拌25min，取上清液，加入4kg丙二醇、1.5kg十六烷基三甲基溴化铵和1.5kg浓度为15％的硫酸，搅拌25min后加入4.5kg二甲基聚环硅氧烷，加热至95℃，冷凝回流1.5h、真空抽滤、洗涤、干燥。
制备例3：将20kg稻壳灰与6kg糖滤泥混合，经900℃下煅烧3h，加入4kg浓度为2moL/L的氢氧化钠溶液，在100℃下搅拌20min，取上清液，加入5kg丙二醇、2kg十六烷基三甲基溴化铵和2kg浓度为20％的硫酸，搅拌30min后加入6kg二甲基聚环硅氧烷，加热至95℃，冷凝回流1.5h、真空抽滤、洗涤、干燥。
制备例4：与制备例1的区别在于，未添加糖滤泥进行煅烧。
制备例5：与制备例1的区别在于，未添加十六烷基三甲基溴化铵。
制备例6：与制备例1的区别在于，未添加二甲基聚环硅氧烷。
实施例
以下实施例中萘磺酸盐缩甲醛系列高效减水剂选自山东万山化工有限公司，型号为FND-A，聚羧酸高效减水剂选自济南融祺建材有限公司，型号为LCR-J21，环氧树脂选自山东力昂新材料有限公司，型号为LA-88s；丙烯酸树脂选自上海帅科化工有限公司，型号为SK6503；聚丙烯纤维选自河北盛章节能科技有限公司，N，N-二乙基苄胺选自新典化学材料(上海)有限公司；抗氯离子防腐剂选自北京德瑞兴科技有限公司，型号为DRX-C1。
实施例1：一种再生骨料混凝土，其原料配比如表2，该再生骨料混凝土的制备方法包括以下步骤：
S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物，水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，细度(45μm方孔筛筛余量)为≤12％，需水量比为98％，烧失量为≤4.5％，比表面积为280m2/kg，密度为2.69g/cm3，矿粉为S95级矿粉，比表面积为440m2/kg；
S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀后，制得再生骨料混凝土，再生骨料由制备例1制成，石子为5-21.5mm连续级配碎石，含泥量为0.9％，泥块含量为0.3％，表观密度为2500kg/m3，堆积密度为1400kg/m3，砂子为质量比为1.3:0.5的天然砂和人工砂，天然砂的细度模数为2.1，含泥量为1.0％，泥块含量为0.1％，级配区为II级，人工砂的石粉含量为5.7％，泥块含量为0.1％，级配区为I区，细度模数为3.8，表观密度为2500kg/m3，堆积密度为1400kg/m3，天然砂和人工砂的筛余率如表3所示，防腐剂选自市售抗氯离子防腐剂。
表2实施例1-5中再生骨料混凝土的原料配比
Figure BDA0002900470970000071
表3天然砂和人工砂的筛余率
Figure BDA0002900470970000072
Figure BDA0002900470970000081
实施例2-5：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，原料用量如表2所示。
实施例6：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法包括以下步骤：
S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物，水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，细度(45μm方孔筛筛余量)为≤12％，需水量比为98％，烧失量为≤4.5％，比表面积为290m2/kg，密度为2.72g/cm3，矿粉为S95级矿粉，比表面积为440m2/kg；
S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀后，制得再生骨料混凝土，再生骨料由制备例1制成，石子为5-21.5mm连续级配碎石，含泥量为0.9％，泥块含量为0.3％，表观密度为2600kg/m3，堆积密度为1500kg/m3，砂子为质量比为1.3:0.6的天然砂和人工砂，天然砂的细度模数为2.1，含泥量为1.0％，泥块含量为0.1％，级配区为II级，人工砂的石粉含量为5.7％，泥块含量为0.1％，级配区为I区，细度模数为3.8，表观密度为2600kg/m3，堆积密度为1500kg/m3，天然砂和人工砂的筛余率如表2所示。
实施例7：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，制备方法包括以下步骤：
S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物，水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，细度(45μm方孔筛筛余量)为≤12％，需水量比为98％，烧失量为≤4.5％，比表面积为300m2/kg，密度为2.75g/cm3，矿粉为S95级矿粉，比表面积为450m2/kg；
S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀后，制得再生骨料混凝土，再生骨料由制备例1制成，石子为5-21.5mm连续级配碎石，含泥量为0.9％，泥块含量为0.3％，表观密度为2700kg/m3，堆积密度为1600kg/m3，砂子为质量比为1.3:0.7的天然砂和人工砂，天然砂的细度模数为2.1，含泥量为1.0％，泥块含量为0.1％，级配区为II级，人工砂的石粉含量为5.7％，泥块含量为0.1％，级配区为I区，细度模数为3.8，表观密度为2700kg/m3，堆积密度为1600kg/m3，天然砂和人工砂的筛余率如表2所示。
实施例8：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由再生骨料的制备例2制成。
实施例9：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由再生骨料的制备例3制成。
实施例10：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂包括质量比为1:1:0.3:0.7的环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维。
实施例11：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂包括质量比为1:1.2:0.4:0.9的环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维。
实施例12：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂包括质量比为1:1.4:0.5:1的环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维。
实施例13：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂中未添加聚丙烯纤维。
实施例14：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂中未添加丙烯酸树脂。
实施例15：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，防腐剂中未添加环氧树脂。
实施例16：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括45kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例1制成。
实施例17：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括55kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例2制成。
实施例18：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括60kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例3制成。
实施例19：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括45kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例4制成。
实施例20：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括45kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例5制成。
实施例21：一种再生骨料混凝土，与实施例10的区别在于，步骤S3中还包括45kg/m3的稻壳灰，稻壳灰由稻壳灰的制备例6制成。
对比例
对比例1：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由建筑垃圾、火山灰、硅灰、水玻璃、纳米碳酸钙和芳纶树脂混合制成。
对比例2：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由再生骨料的制备例4制成。
对比例3：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由再生骨料的制备例5制成。
对比例4：一种再生骨料混凝土，与实施例1的区别在于，再生骨料由再生骨料的制备例6制成。
对比例5：一种C30再生骨料混凝土，每立方混凝土中各材料用量如下：水泥190kg，再生微粉水泥混合材50kg，再生微粉75kg，粉煤灰180kg，机制砂570kg，再生细骨料140kg，再生粗骨料320kg，碎石500kg，水190kg，外加剂6.1g，活性建筑垃圾粉及CaCl2、脱硫石膏、水泥熟料按照质量比2：2：0.5：21研磨混合。
对比例6：一种高强度再生骨料混凝土，按重量份计，包含以下原料：水泥300份，粉煤灰100份，硅粉10份，细骨料900份，改性再生粗骨料1400份，水300份，萘系高效减水剂10份；上述高强度再生骨料混凝土的制备方法包括以下步骤，a：将改性再生粗骨料、细骨料、硅粉和重量份数一半的水混合后，搅拌均匀，得骨料混合物；b：将水泥、粉煤灰、萘系高效减水剂和余量的水加入到步骤a中制备的骨料混合物中，搅拌均匀，得到再生骨料混凝土；其中，改性再生粗骨料为制备例1中所得改性再生粗骨料，萘系高效减水剂为YZ-1萘系高效减水剂。
性能检测试验
按照以下方法检测各实施例和各对比例制备的混凝土，将检测结果记录于表4中：
1、渗透高度：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》中规定，并利用SJS-1.5型1.2模砂浆抗渗仪进行抗渗试验，将各实施例和各对比例制备的试样成型后放入温度为20±2℃，相对湿度≥90％的预养室中养护24±2h，脱模后立即将试样放入20±2℃、湿度≥95％的养护室中养护到龄期后，取出、擦净、表面风干，抗渗仪压力为1.2±0.05MPa，加压过程不大于5min，以达到温度压力的时间为试验记录起始时间，24h后停止试验，取出试件，劈开试件，测量试件的渗水高度；
2、磨损质量：使用TMS-400水泥胶砂耐磨试验机进行耐磨性试验，试样尺寸为15cm×15cm×3cm，试样成型后放入温度为20±3℃，相对湿度≥90％的预养室中养护24±2h，脱模后立即将试样放入20±2℃、湿度≥95％的养护室中养护到龄期后，从水中取出，在空气中自然干燥，在60℃以下的温度下充分干燥，将试验放在耐磨机上，在300N负荷下预磨30转后，取下试件扫净粉粒称量，该重量作为试件的原始重量g1，再磨40转，取下试件扫粉粒称重g2，试件的磨损量用每一试件上单位面积的磨损质量来表示，计算至0.01kg/m2，计算公式为G＝(g1-g2)/0.0125；
3、抗压强度：按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行测试；
4、抗硫酸盐侵蚀性能：按照GB/T749-2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》进行检测；
5、氯离子扩散系数：按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》中“混凝土氯离子迁移系数的非稳态迁移试验-氯离子扩散系数款速实验NTBUILD492”进行测试。
表4再生骨料混凝土的性能检测
Figure BDA0002900470970000111
由实施例1-9和表4中数据可以看出，由实施例1-9制备的再生骨料混凝土的渗水高度为1.31-1.34cm，磨损质量为1.43-1.45kg/m2，抗压强度达到55MPa以上，抗硫酸盐腐蚀性达到120级，氯离子渗透系数为(1.21-1.25)×10-12m2/s，由此可见，实施例1-9制备的混凝土具有较好的抗渗性、耐冲刷性和抗腐蚀性。
实施例10-12中添加了包括环氧树脂、丙烯酸树脂和聚丙烯纤维、N，N-二乙基苄胺的防腐剂，实施例10-12制备的混凝土渗水高度与实施例1相比，明显下降，抗氯离子和硫酸盐侵蚀能力上升，耐冲刷和磨损性能增大。
实施例13中防腐剂内未添加聚丙烯纤维，由表4中数据看出，混凝土的渗水高度与实施例10相比无较大变化，但混凝土的磨损质量为1.38kg/m2，下降明显，且抗压强度下降，氯离子扩散系数增大，说明聚丙烯纤维作为防腐剂能有效增加混凝土的耐磨性能、抗压强度和抗腐蚀性能。
实施例14中防腐剂内未添加丙烯酸树脂，实施例15中防腐剂内未添加环氧树脂，由实施例14-15的检测结果可以看出，混凝土的渗水高度增大，耐水性能下降，磨损质量增加，耐磨性下降，且抗氯离子和硫酸盐侵蚀性能减弱。
实施例16-18中与实施例10相比，还添加了稻壳灰，稻壳灰经糖滤增加孔隙后，接枝疏水性基团，使得混凝土的疏水性能增大，渗透高度降低，抗氯离子和硫酸盐侵蚀能力增加。
实施例19因未添加糖滤泥与稻壳灰混合进行煅烧，稻壳灰表面孔隙率未增加，疏水基团接枝量少，使得混凝土的渗水高度增大，抗氯离子和硫酸盐侵蚀能力下降。
实施例20因未添加十六烷基三甲基溴化铵，实施例21中未添加二甲基聚环硅氧烷，实施例20和实施例21制备的混凝土与实施例10相比，渗水高度增大，氯离子渗透系数上升，抗渗和抗腐蚀性下降。
对比例1因再生骨料由建筑垃圾、火山灰、硅灰、水玻璃、纳米碳酸钙和芳纶树脂混合制成，未进行负压处理，由检测结果可知，混凝土的抗渗性、耐磨性和抗侵蚀性能均下降。
对比例2因未使用水玻璃和纳米碳酸钙对建筑垃圾进行负压处理，使得混凝土的抗渗性和耐磨性下降，氯离子渗透系数增大，防腐想你想下降。
对比例3因未使用火山灰和硅灰对建筑垃圾进行负压处理，制成的混凝土渗水高度增大，耐磨性能下降。
对比例4因未添加芳纶树脂，进入建筑垃圾孔隙内的水玻璃、纳米碳酸钙等组分易脱离，导致混凝土的耐磨性下降，防水和防腐蚀效果减弱。
对比例5和对比例6为现有技术制备的再生骨料混凝土，经检测可知，对比例5和对比例6制备的再生骨料混凝土的渗水高度大，耐磨性差，抗冲刷性能较弱。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种再生骨料混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥300-340份、水150-160份、粉煤灰85-100份、矿粉65-85份、砂子600-650份、石子960-1000份、减水剂8-10份、防腐剂10-13份、再生骨料320-360份；
所述再生骨料的制备方法如下：（1）将建筑垃圾粉碎至40mm以下，向水玻璃和纳米碳酸钙中加水，混合均匀后，在负压0.02-0.07MPa下浸泡20-24h，水的加入量为水玻璃和纳米碳酸钙总量的10-20倍；（2）向步骤（1）所得建筑垃圾中加入硅灰、火山灰和水，搅拌均匀后，在负压0.1-0.15MPa下搅拌30-40min，过滤，水的加入量为建筑垃圾重量的3-5倍，烘干至恒重；（3）将芳纶树脂喷涂至建筑垃圾表面，加热至230-250℃，保温2-3min，制得再生骨料。
2.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于：所述再生骨料中各原料的重量份如下：10-20份建筑垃圾、5-10份火山灰、4-8份硅灰、5-10份份水玻璃、3-7份纳米碳酸钙、芳纶树脂12-16份。
3.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述建筑垃圾级配为5-25mm连续级配，针片状颗粒含量为5-6%，压碎指标为14-16%，堆积密度为1350-1400kg/m3，含水率为1.6-1.8%，24h吸水率为9-10%。
4.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述硅灰的平均粒径为0.05-0.1um，火山灰的平均粒径为0.1-0.4um。
5.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述防腐剂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维，环氧树脂、丙烯酸树脂、N，N-二乙基苄胺和聚丙烯纤维的质量比为1:1-1.4:0.3-0.5:0.7-1。
6.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述砂子为质量比为1.3:0.5-0.7的天然砂和人工砂，天然砂的细度模数为2.1，含泥量为1.0%，泥块含量为0.1%，级配区为II级；人工砂的石粉含量为5.7%，泥块含量为0.1%，级配区为I区，细度模数为3.8，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1400-1600kg/m3。
7.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述石子为5-21.5mm连续级配碎石，含泥量为0.9%，泥块含量为0.3%，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1400-1600kg/m3。
8.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，细度（45μm方孔筛筛余量）为≤12％，需水量比为98％，烧失量为≤4.5％，比表面积为280-300m2/kg，密度为2.69-2.75g/cm3；矿粉为S95级矿粉，比表面积为440-450m2/kg。
9.权利要求1-8任一项所述的再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水泥、水、粉煤灰和矿粉混合均匀，得到预拌混合物；
S2、向预拌混合物中加入再生骨料、石子、砂子、减水剂和防腐剂，混合均匀后，制得再生骨料混凝土。
10.根据权利要求8所述的再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中加入45-60重量份稻壳灰，稻壳灰经过以下预处理：将10-20重量份稻壳灰与3-6重量份糖滤泥混合，经800-900℃下煅烧，加入10-20重量份氢氧化钠溶液，在90-100℃下搅拌，取上清液，加入5-10重量份丙二醇、1-2重量份十六烷基三甲基溴化铵和1-2重量份浓度为10-20%的硫酸，搅拌20-30min后加入15-20重量份二甲基聚环硅氧烷，加热至90-95℃，冷凝回流1.5-2h、真空抽滤、洗涤、干燥。
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