CN112830724A - 一种再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种再生混凝土及其制备方法；一种再生混凝土，由包含以下重量份的原料制成：水泥、矿渣粉、粉煤灰、改性再生粗骨料、河砂、外加剂以及水；改性再生粗骨料通过废旧混凝土经过破碎筛选、化学包膜、物理强化制得；其制备方法为：称取水泥、矿渣粉、粉煤灰、改性再生骨料、河砂、外加剂、水搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护制得再生混凝土；能够填充再生粗骨料表面的裂缝孔隙，避免再生粗骨料过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

Description

一种再生混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种再生混凝土及其制备方法。

背景技术

再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料，再加入水泥、水等配而成的新混凝土。

由于废旧混凝土在破碎过程中受到较大外力作用，在再生集料表面和内部均会出现大量细微裂缝，使得再生集料的吸水率和吸水速率都远远高于天然集料；随着再生骨料的吸水率增大，混凝土拌合料的用水量也在增加，在拌制混凝土时，塌落度会降低，从而影响再生混凝土的力学性能。

发明内容

为了填充再生集料表面的细微裂缝，避免再生集料过度吸水，本申请提供一种再生混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种再生混凝土，采用如下的技术方案：

一种再生混凝土，所述再生混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥320-350份、矿渣粉80-110份、粉煤灰50-70份、改性再生粗骨料900-1000份、河砂600-630份、外加剂3-6份以及水150-170份；改性再生粗骨料通过废旧混凝土经过破碎筛选、化学包膜、物理强化制得。

通过采用上述技术方案，废旧混凝土经过破碎筛选制得再生粗骨料，经过化学包膜处理的再生粗骨料，能够对再生粗骨料表面的裂缝进行填充、包裹，隔绝再生骨料与水分子相接触，从而减少再生粗骨料的吸水量；通过物理强化使得包膜更加牢固、稳定，不容易在混凝土搅拌过程中被其他骨料所破坏，从而保证包膜的完整性，通过化学包膜配合物理强化，能够有效水分子进入再生粗骨料表面的细微裂缝中，避免再生粗骨料过度吸水，影响再生混凝土力学性能。

优选的，所述改性再生粗骨料采用如下方法制备而成：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，称取10-15份再生粗骨料置于5-10份水中浸泡，制得吸水粗骨料；称取3-5份氧化钙置于20-35份松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中搅拌5-10min，然后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料；

Ⅱ将8-15份Ⅰ制得的包膜粗骨料置于45-60份疏水复合纤维增强液中浸泡并搅拌5-10min，取出包膜粗骨料经室温干燥后制得改性再生粗骨料。

通过采用上述技术方案，氧化钙、水、松香溶液、疏水复合纤维增强液的配合，依次通过填充、包膜、疏水的作用，在混凝土搅拌过程中，隔绝再生粗骨料表面裂缝孔隙与水相接触，从而避免再生粗骨料过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

将再生粗骨料先置于水中浸泡，利用再生粗骨料表面及内部的孔隙进行吸水，然后置于氧化钙溶液中，利用氧化钙的吸水效果，使得再生粗骨料内部的水分被氧化钙所吸收，氧化钙与水反应生成氢氧化钙沉淀，氢氧化钙沉淀填充在再生粗骨料的裂缝孔隙中，配合松香溶液的粘结效果，使得氢氧化钙沉淀能够在再生粗骨料表面成膜，并且松香溶液具有较高的柔韧性和粘结性，能够使得氢氧化钙沉淀紧密的附着在再生粗骨料表面形成氢氧化钙松香膜，从而避免再生粗骨料表面以及内部的裂缝孔隙过度吸水，影响再生混凝土的强度。

包膜粗骨料置于疏水复合纤维增强液中浸泡，疏水复合纤维增强液配合再生粗骨料表面的氢氧化钙松香膜，能够具有较强的疏水作用，从而避免水分与再生粗骨料相接触，避免再生粗骨料表面裂缝过度吸水；氢氧化钙松香膜具有较好的流平性，表面相比于未包膜的再生粗骨料光滑、平整，从而增大接触角，降低再生粗骨料的吸水效果，利用疏水复合纤维的配合，疏水复合纤维附着在氢氧化钙松香膜表面，从而使得再生粗骨料具有较高的疏水效果，避免再生粗骨料表面的裂缝孔隙过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

优选的，所述疏水复合纤维增强液采用如下方法制备而成：

①称取5-10份疏水二氧化硅纤维与2-4份凯夫拉纤维混合制得疏水复合纤维，将疏水复合纤维置于45-65份壳聚糖溶液中浸泡3-5min，制得疏水复合纤维增强液。

通过采用上述技术方案，疏水二氧化硅纤维、凯夫拉纤维、壳聚糖溶液和包膜粗骨料表面的氢氧化钙松香膜相配合，使得疏水复合纤维稳定的粘结在包膜粗骨料表面，利用疏水二氧化硅纤维与凯夫拉纤维较好的疏水性能以及较高的强度，混凝土经过搅拌后依然能够有效避免改性再生粗骨料表面孔隙过度吸水。

将包膜粗骨料置于疏水复合纤维增强液中浸泡，利用纤维的缠绕粘结作用配合壳聚糖溶液的粘结效果，使得疏水复合纤维附着在包膜粗骨料表面形成网状支撑结构，壳聚糖溶液与氢氧化钙松香膜相配合，使得疏水复合纤维稳定的粘结在包膜粗骨料表面，利用疏水复合纤维网状支撑结构较高的强度，能够在混凝土搅拌时保护包膜粗骨料表面的氢氧化钙松香膜不被破坏并保证其完整程度，配合疏水复合纤维较强的疏水作用，能够避免水分与包膜粗骨料相接触，从而避免再生粗骨料表面孔隙过度吸水，影响混凝土的力学性能。

优选的，所述疏水二氧化硅纤维采用如下方法制备而成：

⑴称取5-10份二氧化硅纤维超声洗涤2-4次，室温干燥后，将洗涤后的二氧化硅纤维置于70-90份KH-550的甲苯溶液中浸泡10-15h，再置于60-75份浓度为0.12mon/L的盐酸溶液中浸泡1-3h，干燥后制得预处理二氧化硅纤维；

⑵将⑴制得的预处理二氧化硅纤维置于55-75份氟硅烷溶液中浸泡10-15h，浸泡后的预处理二氧化硅纤维烘干后制得疏水二氧化硅纤维。

通过采用上述技术方案，对二氧化硅纤维进行超声洗涤，去除二氧化硅纤维表面杂质，洗涤后的二氧化硅纤维在KH-550的甲苯溶液中浸泡，对二氧化硅纤维表面进行氨基化处理，提高二氧化硅纤维的疏水效果；将预处理二氧化硅纤维置于氟硅烷溶液中浸泡，使得二氧化硅纤维具有良好的疏水效果，并具有一定的粘结效果。

利用疏水二氧化硅纤维与包膜粗骨料表面的氢氧化钙松香膜相配合，使得疏水复合纤维具有较高的粘结效果，能够牢固的附着在包膜粗骨料表面，从而提高疏水复合纤维与包膜粗骨料的包覆效果。

利用疏水二氧化硅纤维与壳聚糖溶液相配合，使得疏水二氧化硅纤维与凯夫拉纤维较好的粘结，便于形成结构稳定的复合支架架构，从而为包膜粗骨料提供良好的支撑效果，并且可以阻隔其他原料对包膜粗骨料表面氢氧化钙松香膜的破坏，从而避免改性再生粗骨料表面裂缝孔隙吸水，影响混凝土的力学性能。

优选的，所述松香溶液采用如下方法制备而成：

称取1-3份松香置于75-95份无水乙醇中，在65-85摄氏度条件下混合搅拌，制得松香溶液。

通过采用上述技术方案，将松香置于无水乙醇中进行溶解，并且限定松香和无水乙醇的物料量，使制得的松香溶液具有良好的成膜效果，氢氧化钙不溶于乙醇，氢氧化钙粉末在松香溶液中能够分散存在，从而能够将再生粗骨料表面的氢氧化钙连接形成氢氧化钙松香膜，从而有效隔绝再生粗骨料表面裂缝孔隙与水分相接触，避免再生粗骨料表面裂缝孔隙过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

优选的，所述Ⅱ搅拌速度为110-150r/min。

通过采用上述技术方案，通过限定其较低的搅拌速度，避免较高的搅拌速度破坏包膜粗骨料表面的氢氧化钙松香膜。

优选的，所述外加剂由重量比为1:1.5的聚羧酸减水剂和糖钙组成。

通过采用上述技术方案，通过聚羧酸减水剂和糖钙的配合，可以有效减少拌和水的用量，从加水量的源头避免再生粗骨料表面过度吸水；糖钙与壳聚糖相配合，能够提高疏水复合纤维与水泥、细骨料等其他原料的粘结效果，利用疏水复合纤维较高的强度，能够避免混凝土内部裂缝的产生，从而提高混凝土的力学性能。

第二方面，本申请提供一种再生混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取水泥、矿渣粉、粉煤灰混合后制得混合料；

S2、称取改性再生骨料、河砂、外加剂、水添加到将S1制得的混合料中搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护制得再生混凝土。

通过采用上述技术方案，将原料混合后制得的再生混凝土，操作简单，便于加工，适用范围广泛，同时具有较好的力学性能。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、氧化钙、水、松香溶液、疏水复合纤维增强液的配合，依次通过填充、包膜、疏水的作用，在混凝土搅拌过程中，隔绝再生粗骨料表面裂缝孔隙与水相接触，从而避免再生粗骨料过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

2、混凝土在制备的过程中，随着水泥的放热，使得疏水复合纤维之间的壳聚糖溶解，溶解后的壳聚糖粘度增大，使得疏水复合纤维稳定的粘结在包膜粗骨料表面，避免搅拌过程中，疏水复合纤维脱离包膜粗骨料，使得包膜粗骨料之间或者与细骨料相接触，影响再生粗骨料表面的膜完整程度，从而避免改性再生粗骨料表面的裂缝孔隙过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

3、疏水二氧化硅纤维和凯夫拉纤维均具有较高的强度，疏水复合纤维表面的壳聚糖不仅能够提高疏水复合纤维与包膜粗骨料之间的粘结性能，还能够提高疏水复合纤维与水泥、细骨料等其他原料之间的粘结效果，配合疏水复合纤维较高的强度，能够避免混凝土内部裂缝的产生，从而提高混凝土的抗渗性能。

4、疏水复合纤维与糖钙相配合，能够提高凝胶材料以及细骨料的凝结强度，通过较高的粘结效果和较高的强度，能够提高再生混凝土的力学强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

疏水二氧化硅纤维的制备例

以下原料中的二氧化硅纤维购买于河南神玖天航新材料股份有限公司生产的适应纤维短切丝，型号SJ104；硅烷偶联剂购买于南京道宁化工有限公司生产的硅烷偶联剂，型号为KH-550；甲苯购买于天津科密欧化学试剂有限公司，分析纯；氟硅烷购买于湖北科孚乐材料科技有限公司生产的氟硅烷偶联剂，型号为CFS-164；正己烷购买于山东力昂新材料科技有限公司，含量97％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例1：疏水二氧化硅纤维采用如下方法制备而成：

⑴称取8kg二氧化硅纤维置于30kg浓度为0.1mol/L的盐酸溶液中超声洗涤2min，然后用50kg去离子水超声洗涤3次，每次洗涤3min，室温干燥后，将洗涤后的二氧化硅纤维置于80kgKH-550的甲苯溶液中浸泡12h，期间不断以350r/min的转速进行搅拌，然后再置于68kg浓度为0.12mon/L的盐酸溶液中浸泡2h，期间不断以500r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的二氧化硅纤维经室温干燥后，制得预处理二氧化硅纤维；

⑵将1kg氟硅烷与50kg正己烷混合后，添加2kg醋酸调节的pH＝3的去离子水，在650r/min的转速下搅拌10min，制得氟硅烷溶液；

⑶将⑴制得的预处理二氧化硅纤维置于65kg⑵制得的氟硅烷溶液中浸泡12h，期间不断以650r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的预处理二氧化硅纤维经过室温烘干后，制得疏水二氧化硅纤维。

制备例2：疏水二氧化硅纤维采用如下方法制备而成：

⑴称取5kg二氧化硅纤维置于30kg浓度为0.1mol/L的盐酸溶液中超声洗涤2min，然后用50kg去离子水超声洗涤2次，每次洗涤3min，室温干燥后，将洗涤后的二氧化硅纤维置于70kgKH-550的甲苯溶液中浸泡10h，期间不断以350r/min的转速进行搅拌，然后再置于60kg浓度为0.12mon/L的盐酸溶液中浸泡1h，期间不断以500r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的二氧化硅纤维经室温干燥后，制得预处理二氧化硅纤维；

⑵将1kg氟硅烷与50kg正己烷混合后，添加2kg醋酸调节的pH＝3的去离子水，在650r/min的转速下搅拌10min，制得氟硅烷溶液；

⑶将⑴制得的预处理二氧化硅纤维置于55kg⑵制得的氟硅烷溶液中浸泡10h，期间不断以650r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的预处理二氧化硅纤维经过室温烘干后，制得疏水二氧化硅纤维。

制备例3：疏水二氧化硅纤维采用如下方法制备而成：

⑴称取10kg二氧化硅纤维置于30kg浓度为0.1mol/L的盐酸溶液中超声洗涤2min，然后用50kg去离子水超声洗涤4次，每次洗涤3min，室温干燥后，将洗涤后的二氧化硅纤维置于90kgKH-550的甲苯溶液中浸泡15h，期间不断以350r/min的转速进行搅拌，然后再置于75kg浓度为0.12mon/L的盐酸溶液中浸泡3h，期间不断以500r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的二氧化硅纤维经室温干燥后，制得预处理二氧化硅纤维；

⑵将1kg氟硅烷与50kg正己烷混合后，添加2kg醋酸调节的pH＝3的去离子水，在650r/min的转速下搅拌10min，制得氟硅烷溶液；

⑶将⑴制得的预处理二氧化硅纤维置于75kg⑵制得的氟硅烷溶液中浸泡15h，期间不断以650r/min的转速进行搅拌，取出浸泡后的预处理二氧化硅纤维经过室温烘干后，制得疏水二氧化硅纤维。

疏水复合纤维增强液的制备例

以下原料中的凯夫拉纤维购买于广东特维隆新材料应用有限公司生产的凯夫拉纤维短切丝，长度1-5mm；壳聚糖购买于山东爱采生物科技有限公司，含量99％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例4：疏水复合纤维增强液采用如下方法制备而成：

①称取8kg制备例1制备的疏水二氧化硅纤维与3kg凯夫拉纤维混合后在500r/min的转速下搅拌5min，制得疏水复合纤维；

②称取1kg壳聚糖置于95kg质量分数2％的醋酸溶液中，在500r/min的转速下搅拌5min，制得壳聚糖溶液；

③将①制得的疏水复合纤维置于55kg②制得的壳聚糖溶液中浸泡4min，期间不断以250r/min的转速搅拌，制得疏水复合纤维增强液。

制备例5：疏水复合纤维增强液采用如下方法制备而成：

①称取5kg制备例2制备的疏水二氧化硅纤维与2kg凯夫拉纤维混合后在500r/min的转速下搅拌5min，制得疏水复合纤维；

②称取1kg壳聚糖置于95kg质量分数2％的醋酸溶液中，在500r/min的转速下搅拌5min，制得壳聚糖溶液；

③将①制得的疏水复合纤维置于45kg②制得的壳聚糖溶液中浸泡3min，期间不断以250r/min的转速搅拌，制得疏水复合纤维增强液。

制备例6：疏水复合纤维增强液采用如下方法制备而成：

①称取10kg制备例3制备的疏水二氧化硅纤维与4kg凯夫拉纤维混合后在500r/min的转速下搅拌5min，制得疏水复合纤维；

②称取1kg壳聚糖置于95kg质量分数2％的醋酸溶液中，在500r/min的转速下搅拌5min，制得壳聚糖溶液；

③将①制得的疏水复合纤维置于65kg②制得的壳聚糖溶液中浸泡5min，期间不断以250r/min的转速搅拌，制得疏水复合纤维增强液。

松香溶液的制备例

以下原料中的松香购买于山东力昂新材料科技有限公司；无水乙醇购买于济南普莱华化工有限公司，含量99.9％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例7：松香溶液采用如下方法制备而成：

称取2kg松香置于85kg无水乙醇中，在75摄氏度、800r/min的条件下混合搅拌，至松香全部溶解，期间不断补充无水乙醇，保证无水乙醇总量与初始值相差不超过1kg，制得松香溶液。

制备例8：松香溶液采用如下方法制备而成：

称取1kg松香置于75kg无水乙醇中，在65摄氏度、800r/min的条件下混合搅拌，至松香全部溶解，期间不断补充无水乙醇，保证无水乙醇总量与初始值相差不超过1kg，制得松香溶液。

制备例9：松香溶液采用如下方法制备而成：

称取3kg松香置于95kg无水乙醇中，在85摄氏度、800r/min的条件下混合搅拌，至松香全部溶解，期间不断补充无水乙醇，保证无水乙醇总量与初始值相差不超过1kg，制得松香溶液。

改性再生骨料的制备例

以下原料中的氧化钙购买于淄博裕创新材料有限公司；其他原料及设备均为普通市售。

制备例10：改性再生粗骨料采用如下方法制备而成：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，再生粗骨料的粒径为5-10mm，吸水率为6.5％；称取12kg再生粗骨料置于8kg水中浸泡5min，期间不断以560r/min的转速搅拌，制得吸水粗骨料；称取4kg氧化钙置于28kg制备例7制备的松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中在900r/min的转速下搅拌8min，搅拌结束后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料；

Ⅱ将12kgⅠ制得的包膜粗骨料置于56kg制备例4制备的疏水复合纤维增强液中浸泡，以130r/min的转速搅拌8min，取出浸泡后的包膜粗骨料经室温干燥后，制得改性再生粗骨料。

制备例11：改性再生粗骨料采用如下方法制备而成：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，再生粗骨料的粒径为5-10mm，吸水率为6.5％；称取10kg再生粗骨料置于5kg水中浸泡5min，期间不断以560r/min的转速搅拌，制得吸水粗骨料；称取3kg氧化钙置于20kg制备例8制备的松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中在900r/min的转速下搅拌5min，搅拌结束后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料；

Ⅱ将8kgⅠ制得的包膜粗骨料置于45kg制备例5制备的疏水复合纤维增强液中浸泡，以110r/min的转速搅拌5min，取出浸泡后的包膜粗骨料经室温干燥后，制得改性再生粗骨料。

制备例12：改性再生粗骨料采用如下方法制备而成：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，再生粗骨料的粒径为5-10mm，吸水率为6.5％；称取15kg再生粗骨料置于10kg水中浸泡5min，期间不断以560r/min的转速搅拌，制得吸水粗骨料；称取5kg氧化钙置于35kg制备例9制备的松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中在900r/min的转速下搅拌10min，搅拌结束后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料；

Ⅱ将15kgⅠ制得的包膜粗骨料置于60kg制备例6制备的疏水复合纤维增强液中浸泡，以150r/min的转速搅拌10min，取出浸泡后的包膜粗骨料经室温干燥后，制得改性再生粗骨料。

实施例

以下原料中的水泥购买于青岛山水创新水泥有限公司生产的P.O42.5硅酸盐水泥；矿渣粉购买于青岛中矿宏远工贸有限公司生产的S95级矿粉；粉煤灰购买于灵寿县兴源矿物粉体加工厂；河砂购买于石家庄亿田矿产品有限公司；

实施例1：一种再生混凝土的制备方法：

S1、称取335kg水泥、95kg矿渣粉、60kg粉煤灰混合后制得混合料；

S2、称取960kg制备例10制备的改性再生骨料、615kg河砂、1.6kg聚羧酸减水剂、2.4kg糖钙、160kg水添加到将S1制得的混合料中搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护48h，脱模，经水养制得再生混凝土。

实施例2：一种再生混凝土的制备方法：

S1、称取320kg水泥、80kg矿渣粉、50kg粉煤灰混合后制得混合料；

S2、称取900kg制备例11制备的改性再生骨料、600kg河砂、3kg聚羧酸减水剂、150kg水添加到将S1制得的混合料中搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护48h，脱模，经水养制得再生混凝土。

实施例3：一种再生混凝土的制备方法：

S1、称取350kg水泥、110kg矿渣粉、70kg粉煤灰混合后制得混合料；

S2、称取1000kg制备例12制备的改性再生骨料、630kg河砂、6kg糖钙、170kg水添加到将S1制得的混合料中搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护48h，脱模，经水养制得再生混凝土。

以上原料中的矿渣粉为S95级矿渣粉，密度为2.8g/cm³，比表面积为400m²/kg，活性指数(7d)≥85％，活性指数(28d)≥96％，流动度比≥94％，含水量≤0.2％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)<10％，需水量比<100％，烧失量<6％，含水量<0.2％；河砂，细度模数为2.4，表观密度为2650kg/m³。

注：外加剂包括但不仅限于聚羧酸减水剂和糖钙。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，原料中的再生粗骨料未经过改性，取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得改性再生粗骨料。

对比例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性再生粗骨料采用如下方法制备：Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，将12kg再生粗骨料置于56kg制备例4制备的疏水复合纤维增强液中浸泡，以130r/min的转速搅拌8min，取出浸泡后的包膜粗骨料经室温干燥后，制得改性再生粗骨料。

对比例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性再生粗骨料在制备过程中：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，称取12kg再生粗骨料置于8kg水中浸泡5min，期间不断以560r/min的转速搅拌，制得吸水粗骨料；称取4kg氧化钙置于28kg制备例7制备的松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中在900r/min的转速下搅拌8min，搅拌结束后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得改性再生粗骨料。

对比例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性再生骨料在制备的过程中：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，称取12kg再生粗骨料置于8kg水中浸泡5min，期间不断以560r/min的转速搅拌，制得吸水粗骨料；称取4kg氧化钙置于28kg无水乙醇溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中在900r/min的转速下搅拌8min，搅拌结束后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料。

对比例5：本实施例与实施例1的不同之处在于，疏水复合纤维增强液在制备过程中：以同等质量的疏水二氧化硅纤维替换凯夫拉纤维。

对比例6：本实施例与实施例1的不同之处在于，疏水复合纤维增强液在制备过程中：③将①制得的疏水复合纤维置于55kg水中浸泡4min，期间不断以250r/min的转速搅拌，制得疏水复合纤维增强液。

对比例7：本实施例与实施例1的不同之处在于，疏水复合纤维增强液在制备过程中：以同等质量的二氧化硅纤维替换疏水二氧化硅纤维。

性能检测试验

1、改性再生粗骨料吸水性能检测

按照《粗骨料密度及吸水率的检测方案》，采用制备例10-12以及对比例1-7的制备方法制备改性再生粗骨料，对制备例10-12以及对比例1、2-4的改性再生粗骨料的吸水率进行测试；将制备例10-12和对比例1、5-7制备的改性再生粗骨料在1200r/min的转速下搅拌3min，然后再次对制备例10-12以及对比例1、5-7制得的改性再生粗骨料的吸水率进行测试。

采用实施例1-3以及对比例1-7的制备方法制备再生混凝土。

2、抗水渗透性能检测

采用GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，逐级加压法测试标准石块的渗水深度。

3、抗压强度性能检测

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护7d、28d的抗压强度。

4、早期抗裂性能

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，计算混凝土浇注24h后测量得到单位面积的裂缝数目，其中单位面积的裂缝数目记为裂缝数。

表1改性再生粗骨料以及再生混凝土性能测试表

结合制备例10-12和对比例1、2-4并结合表1可以看出，对比例1中取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得改性再生粗骨料，相比于制备例10，对比例1制得的改性再生粗骨料的吸水率高于制备例10制备的改性再生粗骨料的吸水率，说明经化学包膜、物理强化的改性再生粗骨料具有良好的阻水、疏水效果，改性再生粗骨料表面的裂缝孔隙不会过度吸水，从而使再生混凝土具有良好的力学性能。

对比例2在制备改性再生粗骨料过程中，再生粗骨料表面没有包覆氢氧化钙松香膜；相比于制备例10，对比例2制备的改性再生粗骨料的吸水率高于制备例10制备的改性再生粗骨料的吸水率；说明氧化钙、水配合松香溶液，使得氧化钙与水反应生成的氢氧化钙沉淀附着在再生粗骨料表面，在松香溶液的作用下，使得氢氧化钙在再生粗骨料表面形成薄膜，即为氢氧化钙松香膜，氢氧化钙松香膜包覆在再生粗骨料表面，避免水分进入再生粗骨料裂缝孔隙中，从而避免再生粗骨料过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

对比例3在制备改性再生粗骨料的过程中，包膜后的再生粗骨料没有经过疏水复合纤维增强液的浸泡，相比于制备例10，对比例3制备的改性再生粗骨料的吸水率高于制备例10制备的改性再生粗骨料的吸水率；说明包覆有氢氧化钙松香膜的再生粗骨料与疏水复合纤维相配合，使得改性再生粗骨料具有良好的阻水、疏水效果，能够避免水分进入再生粗骨料表面裂缝孔隙中，从而避免再生粗骨料表面过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

对比例4在制备改性再生粗骨料时，原料中没有添加松香溶液，相比于制备例10，对比例4制备的改性再生粗骨料的吸水率高于制备例10制备的改性再生粗骨料的吸水率；说明氧化钙、松香溶液和水的配合，能够使得氧化钙与水反应生成的氢氧化钙沉淀连接成膜，紧密的包覆在再生粗骨料表面，并不仅限于氢氧化钙沉淀的填充的作用避免水分进入再生粗骨料表面孔隙结构中，而是利用氢氧化钙沉淀的填充作用配合松香、氢氧化钙的成膜效果，隔绝水分与再生粗骨料表面的孔隙结构相接触，从而避免再生粗骨料表面孔隙过度吸水，影响再生混凝土的力学性能。

结合制备例10-12和对比例1、5-7并结合表1可以看出，制备例10-12制备的改性再生粗骨料经过搅拌后其自身的吸水率无明显变化，但是对比例1制备的改性再生粗骨料经过搅拌后自身吸水率有所增加，说明搅拌过程中，能够增大再生粗骨料表面裂缝孔隙，从而使得再生粗骨料吸水率增加。

对比例5在制备疏水复合纤维增强液的过程中，以同等质量的疏水二氧化硅纤维替换凯夫拉纤维，相比于制备例10，对比例5制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值相比于制备例10制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值有所升高；说明疏水二氧化硅纤维和凯夫拉纤维相配合，形成的复合支架支撑结构，具有良好的力学支撑效果，能够避免搅拌过程中其他原料破坏再生粗骨料表面的包膜，从而使得改性再生粗骨料在制备混凝土的过程中，即使经过搅拌，仍然能够具有良好的阻水、疏水效果，避免水分进入改性再生粗骨料表面的裂缝孔隙中，影响再生混凝土的力学性能。

对比例6在制备疏水复合纤维增强液的过程中，原料中没有添加壳聚糖溶液，相比于制备例10，对比例6制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值相比于制备例10制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值有所升高；说明壳聚糖溶液能够将疏水二氧化硅纤维和凯夫拉纤维相粘结，避免搅拌过程中疏水二氧化硅纤维与凯夫拉纤维脱离，并且壳聚糖溶液、松香溶液相配合，能够将疏水复合纤维更好的粘结在包膜粗骨料表面，从而使得改性再生粗骨料在制备混凝土的过程中，即使经过搅拌，仍然能够具有良好的阻水、疏水效果，避免水分进入改性再生粗骨料表面的裂缝孔隙中，影响再生混凝土的力学性能。

对比例7在制备疏水复合纤维增强液的过程中，用同等质量的二氧化硅纤维替换疏水二氧化硅纤维，相比于制备例10，对比例7制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值相比于制备例10制备的改性再生粗骨料搅拌前和搅拌后的吸水率差值有所升高；说明疏水二氧化硅纤维具有良好的疏水效果，能够使得改性再生粗骨料具有良好的阻水、疏水效果。

结合实施例1-3和对比例1-7并结合表1可以看出，对比例1取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得改性再生粗骨料，相比于实施例1，对比例1制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例1制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例1制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明经过化学包膜、物理强化制得的再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例2在制备改性再生粗骨料过程中，再生粗骨料表面没有包覆氢氧化钙松香膜；相比于实施例1，对比例2制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例2制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例2制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明氧化钙、水配合松香溶液，使得氧化钙与水反应生成的氢氧化钙沉淀附着在再生粗骨料表面，在松香溶液的作用下，使得氢氧化钙在再生粗骨料表面形成薄膜，使得混凝土在拌和过程中改性再生粗骨料没有过度的吸水，能够使得再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例3在制备改性再生粗骨料的过程中，包膜后的再生粗骨料没有经过疏水复合纤维增强液的浸泡，相比于实施例1，对比例3制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例3制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例3制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明疏水复合纤维与糖钙相配合，能够使得疏水复合纤维紧密的连结在再生混凝土内部结构中，从而间接的将包膜粗骨料紧密的连结在再生混凝土内部结构中，使得再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例4在制备改性再生粗骨料时，原料中没有添加松香溶液，相比于实施例1，对比例4制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例4制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例4制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明松香溶液与疏水复合纤维相配合，使得疏水复合纤维较为稳定的粘结在包膜粗骨料表面，从而使制得的再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例5在制备疏水复合纤维增强液的过程中，以同等质量的疏水二氧化硅纤维替换凯夫拉纤维，相比于实施例1，对比例5制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例5制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例5制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明疏水二氧化硅纤维和凯夫拉纤维相配合，使得疏水复合纤维具有较高的强度，同时具有较高的疏水性能，使制得的再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例6在制备疏水复合纤维增强液的过程中，原料中没有添加壳聚糖溶液，相比于实施例1，对比例6制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例6制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例6制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明壳聚糖溶液、糖钙相配合，使得疏水复合纤维更好的与再生混凝土内部其他原料相粘结，使制得的再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

对比例7在制备疏水复合纤维增强液的过程中，用同等质量的二氧化硅纤维替换疏水二氧化硅纤维，相比于实施例1，对比例7制备的再生混凝土渗水深度相比于实施例1有所加深，对比例7制备的再生混凝土的抗压强度无论在7d还是28d均低于实施例1制备的再生混凝土的抗压强度，对比例7制备的再生混凝土的裂缝数目相比于实施例1有所增加；说明疏水二氧化硅纤维和包膜粗骨料相配合，使得改性再生粗骨料具有良好的阻水、疏水效果，使制得的再生混凝土具有良好的抗渗性能、力学强度以及良好的抗裂性能。

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 (8)

1.一种再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥320-350份、矿渣粉80-110份、粉煤灰50-70份、改性再生粗骨料900-1000份、河砂600-630份、外加剂3-6份以及水150-170份；改性再生粗骨料通过废旧混凝土经过破碎筛选、化学包膜、物理强化制得。

2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土，其特征在于：所述改性再生粗骨料采用如下方法制备而成：

Ⅰ取废旧混凝土经破碎、清洗、分级、烘干后制得再生粗骨料，称取10-15份再生粗骨料置于5-10份水中浸泡，制得吸水粗骨料；称取3-5份氧化钙置于20-35份松香溶液中，制得氧化钙溶液；将吸水粗骨料置于氧化钙溶液中搅拌5-10min，然后取出吸水粗骨料，室温干燥后制得包膜粗骨料；

Ⅱ将8-15份Ⅰ制得的包膜粗骨料置于45-60份疏水复合纤维增强液中浸泡并搅拌5-10min，取出包膜粗骨料经室温干燥后制得改性再生粗骨料。

3.根据权利要求2所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述疏水复合纤维增强液采用如下方法制备而成：

①称取5-10份疏水二氧化硅纤维与2-4份凯夫拉纤维混合制得疏水复合纤维，将疏水复合纤维置于45-65份壳聚糖溶液中浸泡3-5min，制得疏水复合纤维增强液。

4.根据权利要求3所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述疏水二氧化硅纤维采用如下方法制备而成：

⑴称取5-10份二氧化硅纤维超声洗涤2-4次，室温干燥后，将洗涤后的二氧化硅纤维置于70-90份KH-550的甲苯溶液中浸泡10-15h，再置于60-75份浓度为0.12mon/L的盐酸溶液中浸泡1-3h，干燥后制得预处理二氧化硅纤维；

⑵将⑴制得的预处理二氧化硅纤维置于55-75份氟硅烷溶液中浸泡10-15h，浸泡后的预处理二氧化硅纤维烘干后制得疏水二氧化硅纤维。

5.根据权利要求2所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述松香溶液采用如下方法制备而成：

称取1-3份松香置于75-95份无水乙醇中，在65-85摄氏度条件下混合搅拌，制得松香溶液。

6.根据权利要求2所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述Ⅱ搅拌速度为110-150r/min。

7.根据权利要求1所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述外加剂由重量比为1:1.5的聚羧酸减水剂和糖钙组成。

8.权利要求1-7任一所述的一种再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取水泥、矿渣粉、粉煤灰混合后制得混合料；

S2、称取改性再生骨料、河砂、外加剂、水添加到将S1制得的混合料中搅拌均匀，然后倒入模具中，经养护制得再生混凝土。