CN113321470B - 一种高强度再生混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种高强度再生混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及领域建筑材料，具体公开了一种高强度再生混凝土及其制备方法。高强度再生混凝土包括以下组分：水泥；废弃混凝土；砂；石；聚乙烯蜡；间苯二胺；正硅酸甲酯；渗透剂；减水剂；水。其制备方法包括以下步骤：步骤（1）,制备聚乙烯蜡液体，然后对聚乙烯蜡液体进行保温；步骤（2）,制备混料；步骤（3）,制得再生混凝土拌和料；步骤（4）,将再生混凝土拌和料均匀浇筑在施工面上，养护成型，即得高强度再生混凝土。本申请的高强度再生混凝土具有抗压强度高且抗渗性强的效果。

Description

一种高强度再生混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种高强度再生混凝土及其制备方法。
背景技术
随着我国经济水平的逐渐提高，城市化进程快速发展，社会发展对混凝土的需求量也在逐渐增加。然而大部分废弃混凝土的处理需占用大量的土地资源，与此同时给自然环境和社会发展造成了沉重的负担。
目前，一般处理废弃混凝土的方式是：通过将废弃混凝土经过破碎、挤压、冲撞以及研磨等各种外力作用，制成再生骨料来代替部分或全部的天然骨料，不但解决我国天然骨料欠缺的难题，并且在保护环境方面也充分发挥了作用，对经济发展也起到积极的促进作用。
针对上述的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：废弃混凝土经过外力破碎后，废弃混凝土内部会出现大量微细裂缝，使得废弃混凝土的吸水率都远高于天然骨料，而粘结力、堆积密度和承载力下降，从而导致制备的再生混凝土的抗压强度较差，限制了再生混凝土的应用范围。
发明内容
为了提高再生混凝土的抗压强度，本申请提供一种高强度再生混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高强度再生混凝土，采用如下的技术方案：
一种高强度再生混凝土，包括以下质量份数的组分：
水泥240-280份；
废弃混凝土520-538份；
砂720-760份；
石580-590份；
聚乙烯蜡10-60份；
间苯二胺2-5份；
正硅酸甲酯12-18份；
渗透剂4-7份；
减水剂2-4份；
水150-160份。
通过采用上述技术方案，加入聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯互相协同配合，有利于聚乙烯蜡更好地渗入废弃混凝土的缝隙中，有利于提高聚乙烯蜡的流动性，使得废弃混凝土中的缝隙更好地被填补，使得废弃混凝土的密实度增强，有利于提高再生混凝土的抗压强度，同时使得再生混凝土的抗渗性提高。
发明人猜测，通过聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯相互协同配合，间苯二胺和正硅酸甲酯有利于促进聚乙烯蜡的流动性，使得聚乙烯蜡更好地渗入废弃混凝土的缝隙内；同时，当聚乙烯蜡凝固之后，还有利于更好地增大聚乙烯蜡的强度，使得聚乙烯蜡更不容易从废弃混凝土的缝隙中脱落，使得废弃混凝土中的缝隙更好地被填满，有利于增大废弃混凝土的密实度，使得再生混凝土的抗压强度更不容易受到影响。
优选的，所述高强度再生混凝土还包括以下质量份数的组分：
三乙烯四胺2-6份。
通过采用上述技术方案，通过加入三乙烯四胺，有利于促进聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯协同配合，使得间苯二胺与正硅酸甲酯更好地带动聚乙烯蜡渗入废弃混凝土的缝隙中，使得废弃混凝土的密实度增强，有利于提高再生混凝土的抗压强度。
优选的，所述高强度再生混凝土还包括以下质量份数的组分：
聚乙烯醇2-5份；
组氨酸1-3份。
通过采用上述技术方案，通过加入聚乙烯醇和组氨酸互相配合，有利于促进废弃混凝土与水泥之间的相容性，使得废弃混凝土与水泥更好地混合均匀，有利于提高再生混凝土的抗压强度，同时还有利于提高再生混凝土的抗渗性。
优选的，所述渗透剂为氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚或2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用上述中的一种或多种物质作为渗透剂，有利于促进聚乙烯蜡的流动性，使得聚乙烯蜡更好地流入废弃混凝土中的缝隙内，使得废弃混凝土中的缝隙更好地被填满，使得废弃混凝土的密实度增强，有利于提高再生混凝土的抗压强度。
优选的，所述渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠以1.5:2-6的质量比混合而成。
通过采用上述技术方案，通过采用特定比例混合得到的脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠相互配合，使得聚乙烯蜡更好地填补废弃混凝土中的缝隙，有利于更好地提高再生混凝土的抗压强度，并且还有利于提高混凝土的抗渗性。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、密胺系减水剂以及粉末聚羧酸酯减水剂中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，通过上述中的一种或多种物质作为减水剂，使得再生混凝土的抗压强度以及抗渗性均提高。
第二方面，本申请提供一种高强度再生混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高强度再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1),将聚乙烯蜡加热至温度为100-120℃，使聚乙烯蜡熔融，得到聚乙烯蜡液体，然后对聚乙烯蜡液体进行保温；
步骤(2),将废弃混凝土、聚乙烯蜡液体、间苯二胺、正硅酸甲酯以及一半质量的水，混合搅拌均匀，冷却后得到混料；
步骤(3),往混料中加入水泥、砂、石和渗透剂以及减水剂，搅拌混合均匀，然后再加入剩余一半质量的水，搅拌混合均匀，即制得再生混凝土拌和料；
步骤(4),将再生混凝土拌和料均匀浇筑在施工面上，养护成型，即得高强度再生混凝土。
优选的，所述步骤(3)中还加入有2-6质量份的三乙烯四胺、2-5质量份的聚乙烯醇以及1-3质量份的组氨酸。
通过采用上述技术方案，只需要将各组分按上述方法的常规操作步骤进行混合均匀且经过养护成型，便可制备得到高强度再生混凝土，生产过程简单方便，使得工业化生产更容易。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过加入聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯互相协同配合，有利于提高废弃混凝土的密实度，有利于提高再生混凝土的抗渗性以及抗压强度。
2.通过加入三乙烯四胺，有利于促进聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯协同配合，使得废弃混凝土的密实度增强，有利于提高再生混凝土的抗压强度。
3.通过加入聚乙烯醇和组氨酸互相配合，使得废弃混凝土与水泥之间的相容性更好，有利于提高再生混凝土的抗压强度以及抗渗性。
4.通过采用常规操作步骤将各组分进行混合均匀，便可制备得到高强度再生混凝土，工业生产的过程简单方便，使得工业化更容易。
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。
以下实施例和对比例中所采用的原料物质来源如表1所示。
表1原料来源表
Figure BDA0003113048300000051
Figure BDA0003113048300000061
实施例1
本实施例公开一种高强度再生混凝土，包括以下质量的组分：
水泥240kg；废弃混凝土520kg；砂760kg；石580kg；聚乙烯蜡10kg；间苯二胺5kg；正硅酸甲酯18kg；渗透剂4kg；减水剂4kg；水150kg。
在本实施例中，减水剂为木质素磺酸盐，渗透剂为仲烷基硫酸酯钠。
本实施例还公开一种高强度再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1),将聚乙烯蜡加热至温度为110℃，使聚乙烯蜡熔融，得到聚乙烯蜡液体，然后对聚乙烯蜡液体进行保温；
步骤(2),将废弃混凝土、聚乙烯蜡液体、间苯二胺、正硅酸甲酯以及一半质量的水，以45r/min的转速搅拌半小时，混合均匀，冷却后得到混料；
步骤(3),一边搅拌一边往混料中加入水泥、砂、石和渗透剂以及减水剂，继续搅拌20min，混合均匀，然后再加入剩余一半质量的水，继续搅拌10min，混合均匀后即制得再生混凝土拌和料；
步骤(4),将再生混凝土拌和料均匀浇筑在施工面上，养护成型，即得高强度再生混凝土。
实施例2
与实施例1的区别在于：
高强度再生混凝土各组分的质量如下：
水泥260kg；废弃混凝土500kg；砂750kg；石585kg；聚乙烯蜡45kg；间苯二胺4kg；正硅酸甲酯16kg；渗透剂7kg；减水剂3kg；水155kg。
实施例3
与实施例1的区别在于：
高强度再生混凝土各组分的质量如下：
水泥280kg；废弃混凝土538kg；砂720kg；石590kg；聚乙烯蜡60kg；间苯二胺2kg；正硅酸甲酯12kg；渗透剂11kg；减水剂2kg；水160kg。
实施例4
与实施例3的区别在于：步骤(3)中还加入有2kg的三乙烯四胺。
实施例5
与实施例3的区别在于：步骤(3)中还加入有6kg的三乙烯四胺。
实施例6
与实施例3的区别在于：步骤(3)中还加入有2kg的聚乙烯醇和3kg的组氨酸。
实施例7
与实施例3的区别在于：步骤(3)中还加入有5kg的聚乙烯醇和1kg的组氨酸。
实施例8
与实施例7的区别在于：以等量的聚乙烯醇替代组氨酸。
实施例9
与实施例7的区别在于：以等量的组氨酸的替代聚乙烯醇。
实施例10
与实施例3的区别在于：渗透剂为2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐。
实施例11
与实施例3的区别在于：渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠以1.5:2的质量比混合而成。
实施例12
与实施例3的区别在于：渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠以1.5:6的质量比混合而成。
实施例13
与实施例3的区别在于：渗透剂由2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐与氨基磺酸钠以1.5：6的质量比混合而成。
实施例14
与实施例3的区别在于：渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐1.5:6的质量比混合而成。
实施例15
与实施例3的区别在于：减水剂为聚羧酸高效减水剂。
实施例16
与实施例3的区别在于：
水泥240kg；废弃混凝土520kg；砂760kg；石580kg；聚乙烯蜡10kg；间苯二胺5kg；正硅酸甲酯18kg；渗透剂4kg；减水剂4kg；水150kg。
在本实施例中，减水剂为聚羧酸高效减水剂，渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠以1.5:6的质量比混合而成。
步骤(2)中还加入有6kg的三乙烯四胺、3kg的聚乙烯醇以及2kg的组氨酸。
对比例1
与实施例3的区别在于：以等量的水替代间苯二胺和正硅酸甲酯。
对比例2
与实施例3的区别在于：以等量的水替代正硅酸甲酯。
对比例3
与实施例3的区别在于：以等量的水替代间苯二胺。
对比例4
与实施例3的区别在于：以等量的水替代间苯二胺以及正硅酸甲酯，以等量的石蜡替代聚乙烯蜡。
实验1
本实验根据《普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T50081-2002)》中的6.抗压强度试验，分别检测上述实施例以及对比例制备得到的高强度再生混凝土的28d抗压强度(MPa)。
实验2
本实验根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009)》中的6.2逐级加压法，分别检测上述实施例以及对比例制备得到的高强度再生混凝土的抗渗等级。
以上实验的检测数据见表2。
表2
Figure BDA0003113048300000101
Figure BDA0003113048300000111
根据表2中对比例1与空白对照的数据对比可得，通过在再生混凝土中单独加入聚乙烯蜡，有利于提高再生混凝土的抗压强度。
根据表2中实施例3与对比例1-3的数据对比可得，通过采用聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯相互配合，有利于提高再生混凝土的抗压强度和抗渗性。发明人猜测，可能是加入间苯二胺和正硅酸甲酯相互配合，使得聚乙烯蜡更好地渗入废弃混凝土的缝隙中，使得废弃混凝土的缝隙被填满，从而有利于提高再生混凝土的抗压强度和抗渗性。
根据表2中实施例3与实施例4-5的数据对比可得，通过加入三乙烯四胺，有利于促进聚乙烯蜡、间苯二胺以及正硅酸甲酯相互配合，有利于提高再生混凝土的抗压强度。
根据表2中实施例3与实施例6-9的数据可得，只有通过加入聚乙烯醇和组氨酸相互配合，才有利于提高再生混凝土的抗压强度以及抗渗性，缺少了任一物质，均无法起到效果。
根据表2中实施例3与实施例10-14的数据对比可得，通过采用特定的物质作为渗透剂，有利于提高再生混凝土的抗压强度；同时，只有通过采用特定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠相互配合作为渗透剂，才能更好地提高再生混凝土的抗压强度和抗渗性。
根据表2中实施例3与实施例15的数据对比可得，通过加入特定的减水剂，有利于提高再生混凝土的抗压强度和抗渗性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度再生混凝土，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水泥240-280份；
废弃混凝土520-538份；
砂720-760份；
石580-590份；
聚乙烯蜡10-60份；
间苯二胺2-5份；
正硅酸甲酯12-18份；
渗透剂4-7份；
减水剂2-4份；
水150-160份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度再生混凝土，其特征在于：所述高强度再生混凝土还包括以下质量份数的组分：
三乙烯四胺2-6份。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种高强度再生混凝土，其特征在于：所述高强度再生混凝土还包括以下质量份数的组分：
聚乙烯醇2-5份；
组氨酸1-3份。
4.根据权利要求1所述的一种高强度再生混凝土，其特征在于：所述渗透剂为氨基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚或2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种高强度再生混凝土，其特征在于：所述渗透剂由脂肪醇聚氧乙烯醚与氨基磺酸钠以1.5:2-6的质量比混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种高强度再生混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、密胺系减水剂以及粉末聚羧酸酯减水剂中的一种或多种。
7.一种如权利要求1、4-6任一所述的高强度再生混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1）,将聚乙烯蜡加热至温度为100-120℃，使聚乙烯蜡熔融，得到聚乙烯蜡液体，然后对聚乙烯蜡液体进行保温；
步骤（2）,将废弃混凝土、聚乙烯蜡液体、间苯二胺、正硅酸甲酯以及一半质量的水，混合搅拌均匀，冷却后得到混料；
步骤（3）,往混料中加入水泥、砂、石和渗透剂以及减水剂，搅拌混合均匀，然后再加入剩余一半质量的水，搅拌混合均匀，即制得再生混凝土拌和料；
步骤（4）,将再生混凝土拌和料均匀浇筑在施工面上，养护成型，即得高强度再生混凝土。
8.根据权利要求7所述的高强度再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中还加入有2-6质量份的三乙烯四胺、2-5质量份的聚乙烯醇以及1-3质量份的组氨酸。
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