CN113185229A - 一种绿色高性能再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

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CN113185229A CN202110513748.1A CN202110513748A CN113185229A CN 113185229 A CN113185229 A CN 113185229A CN 202110513748 A CN202110513748 A CN 202110513748A CN 113185229 A CN113185229 A CN 113185229A
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Abstract

本申请涉及建筑材料领域,具体公开了一种绿色高性能再生混凝土及其制备方法。一种绿色高性能再生混凝土,包括如下重量份的原料:水泥100‑120份、天然细骨料80‑100份、改性再生粗骨料150‑250份、改性再生细骨料20‑30份、纳米硅灰粉20‑30份、水40‑60份;所述改性再生粗骨料和改性再生细骨料均由如下步骤制得:废弃混凝土经破碎、颗粒整形、一次筛分、浸泡、干燥、矿化菌培养液改性、二次筛分后得到再生细骨料和再生粗骨料。本申请的绿色高性能再生混凝土抗渗性能优良。

Description

一种绿色高性能再生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,它涉及一种绿色高性能再生混凝土及其制备方法。
背景技术
随着建筑行业的快速发展,废弃混凝土的处理以及天然骨料的开采过度成为亟需解决的问题。目前,行业内将废弃混凝土经清洗、破碎和加工后制成再生骨料,用于替代天然骨料,再生骨料按照传统混凝土制备方法制得再生混凝土。
由于再生骨料表面有大量硬化水泥残留,导致再生骨料与天然骨料相比,具有吸水率高、孔隙率高、表观密度低等问题,再生骨料制备得到的再生混凝土含有较多的微裂缝,混凝土的抗渗效果不佳,易开裂,混凝土的耐久性差。
相关技术中,公告号为CN109456003A的专利公开了一种抗渗再生混凝土及其制备方法,使用纳米二氧化钛填充骨料内部的孔隙和裂缝,二氧化碳和骨料在水中反应生成碳酸钙填充骨料内部孔隙,纳米纤维填充骨料之间的间隙,制得的再生混凝土进行渗水高度法检测,水的渗透深度高达15.3mm。
针对上述相关技术,当再生混凝土的使用环境中含水量较高时,如再生混凝土用于淡水养殖场地面铺设,再生混凝土对水的抗渗性能不佳,再生混凝土易开裂,使用寿命短。
发明内容
为了解决再生混凝土的抗渗性较差的问题,本申请提供一种绿色高性能再生混凝土及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种绿色高性能再生混凝土,采用如下的技术方案:
一种绿色高性能再生混凝土,包括如下重量份的原料:
Figure BDA0003061302110000011
所述改性再生粗骨料和改性再生细骨料均由如下步骤制得:废弃混凝土经破碎、颗粒整形、一次筛分、浸泡、干燥、矿化菌培养液改性、二次筛分后得到改性再生细骨料和改性再生粗骨料。
通过采用上述技术方案,废弃混凝土经过颗粒整形后产生大量的水泥微粉和结构规整的再生骨料颗粒,经过一次筛分后,部分未水化的水泥微粉由颗粒表面进入再生骨料颗粒的毫米级孔隙中进行填充,在浸泡过程中快速水化形成凝胶,加强再生骨料颗粒强度,减小孔隙率,部分已水化的水泥微粉在浸泡过程中除去,有利于后期矿化菌培养液中的菌种进入再生骨料颗粒的微米级孔隙,菌种代谢诱导碳酸钙生成,碳酸钙沉积在再生骨料颗粒的孔隙表面,对孔隙进行填充,进一步降低再生骨料颗粒的孔隙率,在颗粒整形处理和矿化菌培养液改性的共同作用下制得的改性再生骨料(后经过二次筛分后得到改性再生粗骨料和改性再生细骨料)孔隙率显著降低,吸水率低,表面较为光滑,强度较大。
水泥、纳米硅灰粉和水配制成浆料,浆料与上述三种骨料搅拌共混时,骨料与浆料之间形成过渡区,此过渡区为混凝土的薄弱区,纳米硅灰粉随水填充至骨料的纳米级孔隙中,进一步降低骨料的吸水率,由于骨料表面附着的水含量较低,骨料在此过渡区内的水灰比均匀,有利于降低再生混凝土水化过程中微裂纹产生的可能性;
同时,纳米硅灰粉和改性再生骨料表面附着的菌种共同作用,消耗过渡区中的氢氧化钙,提高C-S-H凝胶的生成速率,C-S-H凝胶具有憎水、填充效果,进一步降低水分入侵再生混凝土的可能性,改善再生混凝土的抗渗性。
优选的,所述矿化菌培养液改性步骤中矿化菌培养液使用的菌种为非尿素水解型矿化菌,更优选的菌种为巴氏芽孢杆菌。
通过采用上述技术方案,非尿素水解型矿化菌代谢过程中生成碳酸钙和二氧化碳,对碳酸钙生成的诱导效率较高,碳酸钙的沉积效果好,再生细/粗骨料的孔隙率进一步降低,降低骨料表面的含水量,降低再生混凝土局部水灰比增大情况发生的可能性,有利于提高混凝土的抗渗性能。
优选的,所述矿化菌培养液中含有钙离子补充剂,所述钙离子补充剂的含量为0.1-0.3wt%。
优选的,所述矿化培养菌液的温度为25-30℃。
通过采用上述技术方案,钙离子补充剂可选取氢氧化钙、氯化钙和硝酸钙中的任意一种或多种,在此温度范围和钙离子补充剂的浓度范围内,菌种代谢活性较好,对钙离子的诱导效果较好,同时钙离子补充剂促进碳酸钙在再生粗骨料和再生细骨料表面的沉积,钙离子补充剂的浓度越高,碳酸钙的沉积速率越快,沉积效果越好,有利于再生粗骨料和再生细骨料微米级孔隙填充率的提高。
优选的,所述矿化菌培养液的pH值为8.5-9.5,更优选的,矿化菌培养液的pH值为9.0。
通过采用上述技术方案,在此pH值范围内,有利于非尿素水解型矿化菌的代谢活动的进行,进一步提高再生粗骨料和再生细骨料微米级孔隙的填充率。
优选的,所述纳米硅灰粉的粒径为300-1000nm。
通过采用上述技术方案,在此粒径范围内,纳米硅灰粉在水泥浆料中的分散效果较好,其团聚发生的可能性低,同时纳米硅灰粉对骨料的纳米级孔隙的填充效果好。
优选的,所述原料中还包括聚乙烯醇乳液,所述聚乙烯醇乳液与水泥的重量比为1:(10-12)。
优选的,所述聚乙烯醇乳液中聚乙烯醇的醇解度为73-88mol%。
通过采用上述技术方案,聚乙烯醇乳液中聚合物填充在过渡区界面的孔隙中,使得水泥和骨料之间结合紧密,抑制再生混凝土的微裂缝的生成,进一步改善再生混凝土的抗渗性能,同时聚乙烯醇乳液在此醇解度范围内对纳米硅灰粉在浆料中的分散促进效果较好,使得C-S-H凝胶的阻水效果较好,进一步降低水分入侵再生混凝土的可能性,提高再生混凝土的抗渗性能。
优选的,所述水和水泥的重量比为(0.44-0.46):1。
通过采用上述技术方案,在此重量比范围内,浆料的粘度适中,有效地降低改性再生细骨料和天然细骨料发生上浮的可能性,浆料在三种骨料之间的填充效果较好,再生混凝土的孔隙率降低,强度增大,抗渗性能较好。
第二方面,本申请提供一种绿色高性能再生混凝土的制备方法,采用如下的技术方案:一种绿色高性能再生混凝土的制备方法,包括如下步骤:
将水泥、天然细骨料、改性再生粗骨料、改性再生细骨料、纳米硅灰粉和水搅拌共混,得到绿色高性能再生混凝土。
通过采用上述技术方案,由上述配方制得的绿色高性能再生混凝土的水泥和骨料之间的结合紧密,再生混凝土的抗压强度提高,孔隙率低,能够显著地降低水的渗透深度。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请对废弃混凝土进行颗粒整形以及使用矿化菌培养液进行处理,使得改性再生骨料孔隙率和吸水率显著降低,当水泥、纳米硅灰粉、水和骨料进行混合时,纳米硅灰粉对骨料的纳米级孔隙进行填充,进一步降低骨料的孔隙率,骨料表面的水膜厚度较小,骨料和浆料形成的过渡区中水灰比均匀,有利于降低再生混凝土水化过程中微裂纹产生的可能性,同时,纳米硅灰粉和改性再生骨料表面附着的菌种共同作用,消耗过渡区中的氢氧化钙,提高C-S-H凝胶的生成速率,C-S-H凝胶具有憎水、填充效果,进一步降低水分入侵再生混凝土的可能性,改善再生混凝土的抗渗性。
2、本申请中优选采用非尿素水解型矿化菌,由于非尿素水解型矿化菌代谢过程中生成碳酸钙和二氧化碳,对碳酸钙生成的诱导效率较高,碳酸钙的沉积效果好,进一步降低骨料吸水率,骨料表面的含水量低,有利于混凝土的抗渗性能的提高。
3、本申请中还加入聚乙烯醇乳液,聚乙烯醇乳液加强水泥和骨料之间结合,抑制再生混凝土的微裂缝的生成,同时聚乙烯醇乳液促进纳米硅灰粉在浆料中的分散,改善C-S-H凝胶阻水效果,进一步降低水分入侵再生混凝土的可能性,提高再生混凝土的抗渗性能。
具体实施方式
若无特殊说明,以下制备例、实施例、对比例的来源均如下所示。
水泥:普通硅酸盐水泥,规格为P.O42.5R,购买于燕新控股集团有限公司;
天然细骨料:长江天然砂,粒径3-5mm;
废弃混凝土:强度等级为C50,龄期1年;
纳米硅灰粉:购买于江苏辉迈粉体科技有限公司,粒径范围在0.3-1μm,粒径可控;
培养粉:货号为LA4840,购买于索莱宝生物科技有限公司;
巴氏芽孢杆菌Sporosarcina pasteurii:产品编号为BNCC337394,购买于北纳生物科技有限公司;
嗜碱芽孢杆菌Bacillus│alcalophilus:产品编号为BNCC160231,购买于北纳生物科技有限公司;
假坚强芽孢杆菌Bacillus│pseudofirmus:编号为BNCC160110,购买于北纳生物科技有限公司;
聚乙烯醇乳液:牌号为KURARAY POVAL 5-88MB的聚乙烯醇乳液醇解度为88mol%,牌号为KURARAY POVAL 3-80的聚乙烯醇乳液醇解度为80mol%,牌号为KURARAY POVAL 5-74的聚乙烯醇乳液醇解度为73mol%;
辛基酚聚氧乙烯醚:规格为OP-10,羟值87±5mgKOH/g,HLB值13.3~14,购买于江苏省海安石油化工厂;
聚羧酸减水剂:型号为LA-8Q,购买于山东力昂新材料科技有限公司;
纳米碳纤维:纤维直径150-200nm,长度10-20μm,购买于北京德科岛金科技有限公司。
矿化菌培养液的制备例
制备例a
一种矿化菌培养液,按照如下制备方法制得:
P1、称取10kg培养粉和0.11kg氢氧化钙投入至100kg去离子水中,搅拌混匀,使用浓度为0.05wt%的乙酸溶液进行滴定,直至pH值为8.5,配制成营养液;
P2、将营养液升温至120℃,保温灭菌20min,冷却得到无菌营养液;
P3、将嗜碱芽孢杆菌在无菌环境下接种到无菌营养液中得到菌种液,接种量为0.04%(v/v),将菌种液恒温培养,恒定温度为25℃,培养时间为32h,得到矿化菌培养液。
制备例b
一种矿化菌培养液,与制备例a的区别点在于,P2步骤中使用假坚强芽孢杆菌代替嗜碱芽孢杆菌。
制备例c
一种矿化菌培养液,与制备例a的区别点在于,P2步骤中使用巴氏芽孢杆菌代替嗜碱芽孢杆菌。
制备例d
一种矿化菌培养液,与制备例c的区别点在于,P3步骤中矿化培养菌液的温度为27℃。
制备例e
一种矿化菌培养液,与制备例c的区别点在于,P3步骤中矿化培养菌液的温度为30℃。
制备例f
一种矿化菌培养液,与制备例e的区别点在于,P1步骤中氢氧化钙的掺加量由0.11kg调整为0.22kg。
制备例g
一种矿化菌培养液,与制备例e的区别点在于,P1步骤中氢氧化钙的掺加量由0.11kg调整为0.33kg。
制备例h
一种矿化菌培养液,与制备例g的区别点在于,P1步骤中营养液pH值为9.0。
制备例i
一种矿化菌培养液,与制备例g的区别点在于,P1步骤中营养液pH值为9.5。
改性再生粗骨料和改性再生细骨料的制备例
制备例1
一种改性再生粗骨料和改性再生细骨料,按照如下步骤制得:
G1、将废弃混凝土投入破碎机破碎至最大粒径不大于31.5mm的碎石,将碎石投入至5X系列碎石整形机生产机制砂设备中,5X系列碎石整形机生产机制砂设备的线速度为100m/s,整形后的再生骨料颗粒进行一次滚动筛分,筛分两下,筛出粒径在3-25mm范围内的再生骨料颗粒;
G2、将再生骨料颗粒投入至水中,浸泡48h,捞出颗粒物晒干;
G3、将再生骨料颗粒投入至由制备例a制得的矿化菌培养液中浸泡,浸泡温度为矿化菌培养液的培养温度,浸泡时间为7天,将完成浸泡的再生骨料颗粒取出,进行二次筛分,筛分四下,筛出的粒径范围在7-25mm的颗粒物为改性再生粗骨料,筛出的粒径范围在3-7mm的颗粒物为改性再生细骨料。
制备例2-9
一种改性再生粗骨料和改性再生细骨料,与制备例1的区别点在于步骤G3中使用的矿化菌培养液不同,矿化菌培养液的具体来源如下表1所示。
表1.矿化菌培养液的具体来源
制备例 来源 制备例 来源
制备例2 制备例b 制备例6 制备例f
制备例3 制备例c 制备例7 制备例g
制备例4 制备例d 制备例8 制备例h
制备例5 制备例e 制备例9 制备例i
实施例
实施例1
一种绿色高性能再生混凝土,按照如下制备工艺制得:
将100kg水泥、80kg天然细骨料、150kg改性再生粗骨料、20kg改性再生细骨料、20kg纳米硅灰粉(粒径为0.3μm)和40kg水搅拌15min后,得到绿色高性能再生混凝土;其中改性再生粗骨料、改性再生细骨料均来源于制备例1。
实施例2-9
一种绿色高性能再生混凝土,与实施例1的区别点在于,使用的改性再生粗骨料和改性再生细骨料不同,改性再生粗骨料、改性再生细骨料的具体来源如下表2所示。
表2.改性再生粗骨料、改性再生细骨料的来源
实施例 来源 制备例 来源
实施例2 制备例2 实施例6 制备例6
实施例3 制备例3 实施例7 制备例7
实施例4 制备例4 实施例8 制备例8
实施例5 制备例5 实施例9 制备例9
实施例10-14
一种绿色高性能再生混凝土,与实施例8的区别点在于,原料配比的不同,具体配比如下表3所示。
表3.原料配比
原料 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14
水泥/kg 100 10 100 110 120
天然细骨料/kg 80 80 80 100 90
改性再生粗骨料/kg 150 150 150 200 250
改性再生细骨料/kg 20 20 20 40 30
纳米硅灰粉/kg 20 20 20 60 50
水/kg 44 45 46 55 60
实施例15-20
一种绿色高性能再生混凝土,与实施例12的区别点在于,原料中还加入聚乙烯醇乳液进行搅拌共混,聚乙烯醇乳液的具体掺加量和型号如下表4所示。
表4.聚乙烯醇乳液的具体掺加量和型号
实施例 聚乙烯醇乳液/kg 型号
实施例15 10 KURARAY POVAL 5-88MB,醇解度为88mol%
实施例16 9 URARAY POVAL 5-88MB,醇解度为88mol%
实施例17 8 URARAY POVAL 5-88MB,醇解度为88mol%
实施例18 20 URARAY POVAL 5-88MB,醇解度为88mol%
实施例19 10 KURARAY POVAL 3-80,醇解度为80mol%
实施例20 10 KURARAY POVAL 5-74,醇解度为73mol%
实施例21
一种绿色高性能再生混凝土,与实施例20的区别点在于,使用的纳米硅灰粉的粒径为0.5μm。
实施例22
一种绿色高性能再生混凝土,与实施例20的区别点在于,使用的纳米硅灰粉的粒径为1μm。
对比例
对比例1
一种抗渗再生混凝土,其原料包括如下重量的组分:普通硅酸盐水泥85kg、天然细骨料50kg、改性再生粗骨料100kg、粉煤灰10kg、聚羧酸减水剂2kg、葡萄糖酸钠12kg、纳米碳纤维6kg、水45kg;
其中,改性再生粗骨料的制备方法为:
将废弃的混凝土破碎成5-40mm的骨料,然后将破碎的骨料用水清洗,自然风干,得到干骨料,干骨料的含水率为2.5%;
将渗透剂、纳米二氧化钛和水混合均匀形成改性液,渗透剂、纳米二氧化钛和水的重量分别为10kg、1kg、90kg,渗透剂为辛基酚聚氧乙烯醚,将干骨料投入改性液中,干骨料与改性液的体积比为20:100,搅拌混合均匀,得到悬浮液;
将悬浮液放入密闭容器中,向悬浮液内通入二氧化碳气体,二氧化碳气体的流量为5L/min,当密闭容器内的气压达到160KPa时,反应20min后,停止通入二氧化碳,过滤,将骨料风干后得到改性再生粗骨料;
抗渗再生混凝土按照如下步骤进行制备:
将天然细骨料、改性再生粗骨料按上述配比混合均匀,得到第一混合物;将普通硅酸盐水泥、粉煤灰按上述配比混合均匀得到第二混合物;将聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、纳米碳纤维、水按上述配比混合均匀,得到第三混合物;将第一混合物和第二混合物依次加入第三混合物中,混合均匀,得到抗渗混凝土。
对比例2
一种再生混凝土,与实施例1的区别点在于,其使用的矿化再生粗骨料和矿化再生细骨料按照如下制备方法制得:将废弃混凝土投入破碎机破碎至最大粒径不大于31.5mm的碎石,将碎石投入至水中,清洗两次后,转移至由制备例a制得的矿化菌培养液中浸泡,浸泡温度为矿化菌培养液的培养温度,浸泡时间为7天,将完成浸泡的碎石取出,进行筛分,筛分四下,筛出的粒径范围在7-25mm的碎石为矿化再生粗骨料,筛出的粒径范围在3-7mm的碎石为矿化再生细骨料。
对比例3
一种再生混凝土,与实施例1的区别点在于,其使用的再生粗骨料和再生细骨料按照如下制备方法制得:将废弃混凝土投入破碎机破碎至最大粒径不大于31.5mm的碎石,将碎石投入至5X系列碎石整形机生产机制砂设备中,5X系列碎石整形机生产机制砂设备的线速度为100m/s,整形后的再生骨料颗粒进行一次滚动筛分,筛分两下,筛出粒径在5-25mm范围内的再生骨料颗粒;将再生骨料颗粒投入至水中,浸泡48h,捞出颗粒物晒干,进行二次筛分,筛分四下,筛出的粒径范围在7-25mm的颗粒物为再生粗骨料,筛出的粒径范围在3-7mm的颗粒物为再生细骨料。
性能检测试验
试样的制备:按照实施例1-22以及对比例1-3的制备方法和国家规定标准制备再生混凝土试样,试样规格为100mm×100mm×100mm,养护28天后,进行表面清洁干燥。
检测方法
试验方法:
抗压强度:根据GB/T17671测试由实施例1-22以及对比例1-3制得的再生混凝土试样的28天抗压强度;
抗渗性能:根据GB/T50082-2009按抗渗透高度法使用冰水和20℃的水测试试验样品的抗渗性能。
表5.抗压强度的检测结果
检测项目 28天抗压强度/Mpa 检测项目 28天抗压强度/Mpa
实施例1 53.3 实施例14 56.5
实施例2 53.6 实施例15 58.8
实施例3 53.8 实施例16 58.4
实施例4 54.1 实施例17 58.0
实施例5 54.4 实施例18 57.6
实施例6 54.6 实施例19 59.2
实施例7 54.9 实施例20 59.6
实施例8 55.2 实施例21 60.1
实施例9 55.5 实施例22 60.5
实施例10 55.9 对比例1 44.9
实施例11 56.2 对比例2 42.7
实施例12 57.2 对比例3 41.6
实施例13 56.9
表6.抗渗深度的检测结果
Figure BDA0003061302110000101
结合实施例1和对比例1并结合表5-6可以看出,对比例1制得的再生混凝土在20℃时水的渗透深度为15.3mm,在0℃时水的渗透深度高达31.7mm,均远高于同温度下实施例1制得的再生混凝土中水的渗透深度,同时,在20℃下对比例1制得的再生混凝土中混凝土的抗压强度仅为44.9MPa,与实施例1相比,抗压强度降低8.4MPa,证明本申请实施例1制得的再生混凝土具有较好的抗压强度和抗渗性能。
结合实施例1和对比例2-3并结合表5-6可以看出,对比例2中矿化再生粗骨料和矿化再生细骨料未进行颗粒整形,此再生混凝土在20℃时水的渗透深度为14.7mm,在0℃时水的渗透深度高达27.5mm,均远高于同温度下实施例1制得的再生混凝土中水的渗透深度;而对比例3中再生骨料未进行矿化菌培养液改性,此再生混凝土在20℃时水的渗透深度为14.7mm,高于同温度下实施例1制得的再生混凝土中水的渗透深度,但其在0℃时水的渗透深度仅为23.4mm,证明骨料经过颗粒整形处理以及矿化菌培养液改性能够有效地提高再生混凝土抗渗性能,特别是在低温下的抗渗性能。
结合实施例1-9并结合表5-6可以看出,改性再生粗骨料和改性再生细骨料的最佳改性条件为使用巴氏芽孢杆菌在30℃下投入至pH值为9.0的营养液中,进行改性,在此制备方法下的改性再生骨料能够有效地降低水在常温和低温下的渗透深度,提高再生混凝土的早期强度。
结合实施例10-14并结合表5-6可以看出,水与水泥的重量比在0.46:1时浆料对降低细骨料上浮的抑制作用达到最佳,浆料在三种骨料之间的填充效果好,再生混凝土的孔隙率降低,强度增大,抗渗性能好。
结合实施例15-20并结合表5-6可以看出,醇解度为73mol%聚乙烯醇乳液与水泥按照重量比为1:10混合时,能够对水泥和骨料之间结合起到较好的粘结作用,抑制再生混凝土的微裂缝的生成,进一步降低水分入侵再生混凝土的可能性,提高再生混凝土的抗渗性能。
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 (10)

1.一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于,包括如下重量份的原料:
水泥 100-120份
天然细骨料 80-100份
改性再生粗骨料 150-250份
改性再生细骨料 20-30份
纳米硅灰粉 20-30份
水 40-60份;
所述改性再生粗骨料和改性再生细骨料均由如下步骤制得:废弃混凝土经破碎、颗粒整形、一次筛分、浸泡、干燥、矿化菌培养液改性、二次筛分后得到改性再生细骨料和改性再生粗骨料。
2.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述矿化菌培养液改性步骤中矿化菌培养液使用的菌种为非尿素水解型矿化菌。
3.根据权利要求2所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述矿化菌培养液中含有钙离子补充剂,所述钙离子补充剂的含量为0.1-0.3wt%。
4.根据权利要求3所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述矿化菌培养液的温度为25-30℃。
5.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述矿化菌培养液的pH值为8.5-9.5。
6.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述纳米硅灰粉的粒径为300-1000nm。
7.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述原料中还包括聚乙烯醇乳液,所述聚乙烯醇乳液与水泥的重量比为1:(10-12)。
8.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述聚乙烯醇乳液中聚乙烯醇的醇解度为73-88mol%。
9.根据权利要求1所述的一种绿色高性能再生混凝土,其特征在于:所述水和水泥的重量比为(0.44-0.46):1。
10.权利要求1-9任意一项所述的一种绿色高性能再生混凝土的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将水泥、天然细骨料、改性再生粗骨料、改性再生细骨料、纳米硅灰粉和水搅拌共混,得到绿色高性能再生混凝土。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115448659A (zh) * 2022-09-02 2022-12-09 湖北工业大学 一种基于早期碳化和早期干湿循环耦合作用的固废不锈钢渣再生混凝土及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105884229A (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 苏州思创源博电子科技有限公司 一种混凝土骨料回收改性方法
CN111689738A (zh) * 2020-07-01 2020-09-22 台州四强新型建材有限公司 一种环保再生混凝土及其制备工艺
CN112645655A (zh) * 2020-12-23 2021-04-13 东莞市建业混凝土有限公司 一种绿色高性能混凝土及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105884229A (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 苏州思创源博电子科技有限公司 一种混凝土骨料回收改性方法
CN111689738A (zh) * 2020-07-01 2020-09-22 台州四强新型建材有限公司 一种环保再生混凝土及其制备工艺
CN112645655A (zh) * 2020-12-23 2021-04-13 东莞市建业混凝土有限公司 一种绿色高性能混凝土及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张巨松等: "《混凝土原材料》", 31 January 2019, 哈尔滨工业大学出版社 *
林宗寿: "《无机非金属材料工学》", 31 August 2014, 武汉理工大学出版社 *
王雅思等: "再生骨料强化方法研究进展", 《材料导报》 *
邓德华: "《土木工程材料》", 31 August 2017, 中国铁道出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115448659A (zh) * 2022-09-02 2022-12-09 湖北工业大学 一种基于早期碳化和早期干湿循环耦合作用的固废不锈钢渣再生混凝土及其制备方法

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