CN113493333A - 一种泥浆包裹强化透水再生混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泥浆包裹强化透水再生混凝土及其制备方法，涉及建筑材料混凝土技术领域。泥浆包裹强化透水再生混凝土按单位体积质量计算，包括以下原料：水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7～0.9%，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23~0.27%；所述水泥及粉煤灰均为胶凝材料。泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法包括：步骤一，通过用水泥与硅灰组成的浆体对再生骨料进行强化；步骤二，对各原料进行称量；步骤三，将各原料搅拌混合；步骤四，泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备及养护。上述方案能提高透水再生混凝土的性能，减小对自然环境的污染，降低施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料混凝土技术领域，尤其涉及一种泥浆包裹强化透水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，全国每年产生建筑垃圾逐年提升，其中废弃混凝土更是占比巨大。混凝土作为现今建筑业不可或缺的材料之一，废弃混凝土露天堆放，占用耕地、污染环境，造成许多安全隐患。
由于再生混凝土强度较低，干缩大、易开裂且耐久性较差，故难以推广应用。对再生骨料进行强化，制成的透水再生混凝土进行工程应用，将海绵城市理念引入建设项目中，有利于构建绿色美丽、生态环保的环境。
现有相关技术存在利用再生骨料制备透水再生混凝土，如申请公布号为CN106587766A，名称为“一种用于城市街道的透水再生混凝土”，该用于城市街道的透水再生混凝土由以下重量百分比的组分组成：水泥18-25％、黄沙20-30％、碎石10-20％、粉煤灰2-8％、粘结剂20-30％、防冻剂5-15％，主要用于城市道路，使雨水能够渗透到地下，减少雨水流失，降低施工成本。又如申请公布号为CN112430044A，名称为“一种抗氯离子侵蚀的透水再生混凝土及制备方法”的中国发明专利申请，其中，抗氯离子侵蚀的透水再生混凝土由以下重量份的原料制成：水泥200-300份、砂子600-700份、碎石1000-1100份、再生骨料700-800份、粉煤灰80-150 份、矿粉60-100份、碳酸钙70-120份、纳米二氧化硅50-100份、橡胶粉40-80份、钢纤维 30-50份、增粘剂5-7份、减水剂3-5份以及水170-230份，通过降低再生骨料与水泥浆之间的界面作用，提高界面过渡区的密实性以及减少混凝土内部的孔隙，降低氯离子渗透的能力，从而提高再生混凝土抗氯离子侵蚀的性能。
从现有技术中可以看出，对再生骨料进行适当的加工，能够重复利用废气混凝土，减少对砂石资源的过度开采，从而减少对环境的破坏。但是，要想更好的将其推广应用到工程中去，如何强化再生混凝土的性能，同时兼顾社会效益和经济效益，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种一种泥浆包裹强化透水再生混凝土，以提高透水再生混凝土的性能，减小对自然环境的污染，降低混凝土拌合物对石子的用量，同时减小雨水流失，降低施工成本；本发明的目的还在于提供一种泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法。
为实现上述目的，本发明的泥浆包裹强化透水再生混凝土所采用的技术方案是：
泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计算，包括以下原料：水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7％～ 0.9％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％～0.27％；所述水泥及粉煤灰均为胶凝材料。
进一步的，再生骨料的强化方法包括以下步骤：
步骤一，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～ 20mm进行分类；
步骤二，将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05％，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料，并搅拌3min；
步骤三，将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天。
进一步的，再生骨料的原材料是通过颚式破碎机进行两次破碎得到混凝土块，控制粒径在5～20mm。
优选的，所使用的骨料均为再生骨料按照一定比例的配制而成，其中粒径为10～20mm 与粒径为5～10mm再生骨料比例为2:1，水泥为标号P·O42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级以上等级的粉煤灰。
优选的，减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为32％～37％，增稠剂为环氧乙烷缩合物增稠剂。
本发明的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法所采用的技术方案是：
泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，通过用水泥与硅灰组成的浆体对再生骨料进行强化：强化方法包括三步，第一步，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～20mm进行分类；第二步，将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05％，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料，并搅拌3min；第三步，将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天；
步骤二，对各原料进行称量：按照单位体积质量计算，水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～ 150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料 300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7％～0.9％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％～0.27％，水泥和粉煤灰均为胶凝材料；
步骤三，将各原料搅拌混合：将强化后的再生粗骨料、水泥、粉煤灰、硅灰、部分水依次加入砂浆搅拌机中，混合均匀，然后加入减水剂和增稠剂，搅拌均匀，得到预混合料；
步骤四，泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备及养护：将搅拌好的混凝土浆料放入提前刷好脱模剂的模具里，振实；室温静置24h后对混凝土进行脱模，脱模后的混凝土进行自然洒水保湿养护。
进一步的，养护时间不小于7天，养护期间环境温度不低于20℃，且混凝土表面保持湿润。
进一步的，再生骨料原材料是通过颚式破碎机进行两次破碎得到混凝土块，控制粒径在 5～20mm。
优选的，所使用骨料均为再生骨料按照一定比例的配制而成，其中粒径为10～20mm与粒径为5～10mm再生骨料比例为2:1，水泥为标号P·O42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级以上等级的粉煤灰。
优选的，减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为32％～37％，增稠剂为环氧乙烷缩合物增稠剂。
本发明的有益效果是：
1、由于本申请采用对再生骨料进行泥浆包裹进行强化，由水泥与硅灰组成的泥浆对再生骨料进行包裹后能有效填充骨料表面孔隙及微裂缝，泥浆中的硅灰细度模数较小，掺入浆体对骨料的包裹性能更好，可有效提高透水再生混凝土的性能。
2、本发明泥浆包裹强化透水再生混凝土制作方法简单、成本低，配制方法简单易行，有利于工业化生产和推广，可显著提建筑垃圾资源化利用，对降低施工成本，减少环境污染等方面具有重要意义。同时，本发明所制备的混凝土强度均高于30MPa，并不局限于透水混凝土，同样适用与对强度等级要求较低的构件中，达到了建废循环利用的目标。
3、利用再生骨料生产透水性混凝土，可使雨水能够渗透到地下，减少雨水流失，形成海绵城市，具有透水的特殊功能，符合现代城市的发展趋势，促进构建海绵城市，可以有效解决城市路面积水、热岛效应等一系列问题，改善生态环境。
4、本发明采用再生骨料来制作透水再生混凝土，既可有效减少建筑垃圾的大量堆放，又能减少对天然骨料的使用量，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明的泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计算，包括以下原料：水泥 325～375kg/m3、粉煤灰100～150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～ 10mm强化后的再生粗骨料300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的 0.7～0.9％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％～0.27％。其中，水泥及粉煤灰均为胶凝材料。水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，硅灰的表观密度为1.6～1.7g/cm3。减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为32％～37％，增稠剂为环氧乙烷缩合物增稠剂。使用的骨料均为再生骨料按照一定比例的配制而成，其中粒径为10～20mm与粒径为5～10mm 再生骨料比例为2:1。
本发明的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，通过用水泥与硅灰组成的浆体对再生骨料进行强化：强化方法包括三步，第一步，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～20mm进行分类；第二步，将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05％，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料，并搅拌3min；第三步，将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天；
步骤二，对各原料进行称量：按照单位体积质量计算，水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～ 150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料 300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7％～0.9％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％～0.27％，水泥和粉煤灰均为胶凝材料；
步骤三，将各原料搅拌混合：将强化后的再生粗骨料、水泥、粉煤灰、硅灰、部分水依次加入砂浆搅拌机中，混合均匀，然后加入减水剂和增稠剂，搅拌均匀，得到预混合料；
步骤四，泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备及养护：将搅拌好的混凝土浆料放入提前刷好脱模剂的模具里，振实；室温静置24h后对混凝土进行脱模，脱模后的混凝土进行自然洒水保湿养护。其中，养护时间不小于7天，养护期间环境温度不低于20℃，且混凝土表面保持湿润。
下面以四种具体的泥浆包裹强化透水再生混凝土实施例及这四种具体泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法来对本申请进行详细说明。另外，附上各实施例的泥浆包裹强化透水再生混凝土的性能对比数据(见表1)。
实施例1
泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计，包括以下原料：再生粗骨料960kg/m3(泥浆包裹强化后的)、水泥350kg/m3、粉煤灰120kg/m3、水140kg/m3，水胶比0.30；减水剂掺量为胶凝材料的0.8％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.25％。
泥浆包裹强化透水再生混凝土的制作步骤为：
首先，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～ 20mm进行分类；将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05％，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料搅拌3min；将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动 60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天。
其次进行原料称量，按照上述实施例1的泥浆包裹强化透水再生混凝土的原料配比，分别称取强化的再生骨料、水泥、粉煤灰、硅灰、水、减水剂和增稠剂。
最后进行搅拌混合至成型，将强化的再生骨料、水泥、粉煤灰、硅灰、部分水依次加入砂浆搅拌机中，混合均匀，然后加入减水剂和增稠剂，搅拌均匀，得到预混合料；将搅拌好的混凝土浆料放入提前刷好脱模剂的模具里，振实；室温静置24h后对混凝土进行脱模，脱模后的混凝土进行自然洒水保湿养护，得到透水再生混凝土。
实施例1的泥浆包裹强化透水再生混凝土的抗压强度为35.1MPa，抗折强度为4.1MPa，透水系数为2.1mm/s。
实施例2
一种泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计，包括以下原料：再生粗骨料 1050kg/m3(泥浆包裹强化后的)、水泥370kg/m3、粉煤灰100kg/m3、水136kg/m3，水胶比0.29；减水剂掺量为胶凝材料的0.75％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％。
泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法同实施例1，本实施例2制成的泥浆包裹强化透水再生混凝土的抗压强度为35.8MPa，抗折强度为4.2MPa，透水系数为2.0mm/s。
实施例3
一种泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计，包括以下原料：再生粗骨料 1050kg/m3(泥浆包裹强化后的)、水泥375kg/m3、粉煤灰100kg/m3、水133kg/m3，水胶比0.28；减水剂掺量为胶凝材料的0.7％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.27％。
泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法同实施例1，本实施例3制成的泥浆包裹强化透水再生混凝土的抗压强度为36.2MPa，抗折强度为4.5MPa，透水系数为1.7mm/s。
实施例4
一种泥浆包裹强化透水再生混凝土，按单位体积质量计，包括以下原料：再生粗骨料 1050kg/m3(泥浆包裹强化后的)、水泥325kg/m3、粉煤灰150kg/m3、水152kg/m3，水胶比0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.9％，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23％。
泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法同实施例1，本实施例4制成的泥浆包裹强化透水再生混凝土的抗压强度为34.1MPa，抗折强度为3.9MPa，透水系数为2.7mm/s。
表1各实施例的实测数据对比
从表1中我们可以得到，实施例1～4的混凝土抗压强度均满足透水水泥混凝土强度规范 CJJ/T 135《透水水泥混凝土路面技术规程》、DB33T 1153《透水混凝土路面应用技术规程》及CJJ/T 253《再生骨料透水混凝土应用技术规程》要求，达到了C30(抗压强度不小于30MPa，抗折强度不小于3.5MPa)的强度设计要求，同时满足连续孔隙率不小于10且透水系数不小于0.5mm/s。这说明泥浆包裹强化后制备的透水再生混凝土可以取得较好的效果。
通过实施例1～4对比可以发现，通过泥浆包裹强化透水再生混凝土具有较好的力学性能和工作性能，具有优异的工程应用前景。
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变化、修改、替换和变型，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.泥浆包裹强化透水再生混凝土，其特征在于，按单位体积质量计算，包括以下原料：水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7%～0.9%，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23%~0.27%；所述水泥及粉煤灰均为胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土，其特征在于，再生骨料的强化方法包括以下步骤：
步骤一，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～20mm进行分类；
步骤二，将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05%，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料，并搅拌3min；
步骤三，将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天。
3.根据权利要求2所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土，其特征在于，再生骨料的原材料是通过颚式破碎机进行两次破碎得到混凝土块，控制粒径在5~20mm。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土，其特征在于，所使用的骨料均为再生骨料按照一定比例的配制而成，其中粒径为10～20mm与粒径为5～10mm再生骨料比例为2:1，水泥为标号P·O42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级以上等级的粉煤灰。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土，其特征在于，减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为32%～37%，增稠剂为环氧乙烷缩合物增稠剂。
6.泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，通过用水泥与硅灰组成的浆体对再生骨料进行强化：强化方法包括三步，第一步，对再生骨料进行冲洗，待自然干燥后进行筛分，按照骨料粒径5～10mm及10～20mm进行分类；第二步，将第一步得到的再生骨料进行水泥浆体包裹，首先搅拌出水胶比为0.5的水泥浆体，水泥浆中胶凝材料含有水泥与硅灰，其中硅灰为胶凝材料的0.05%，随后按照再生骨料与水泥浆体比例为3:1下料，并搅拌3min；第三步，将取出的水泥裹浆再生骨料置于振动台上震动60s，随后均匀的平铺在铁丝网上3h，期间进行3至5次的翻滚，防止再生骨料互相粘结，最后进行标准养护7天；
步骤二，对各原料进行称量：按照单位体积质量计算，水泥325～375kg/m3、粉煤灰100～150kg/m3、10～20mm强化后的再生粗骨料600～700kg/m3、5～10mm强化后的再生粗骨料300～350kg/m3、水胶比0.28～0.32；减水剂掺量为胶凝材料的0.7%～0.9%，增稠剂掺量为胶凝材料的0.23%~0.27%，水泥和粉煤灰均为胶凝材料；
步骤三，将各原料搅拌混合：将强化后的再生粗骨料、水泥、粉煤灰、硅灰、部分水依次加入砂浆搅拌机中，混合均匀，然后加入减水剂和增稠剂，搅拌均匀，得到预混合料；
步骤四，泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备及养护：将搅拌好的混凝土浆料放入提前刷好脱模剂的模具里，振实；室温静置24h后对混凝土进行脱模，脱模后的混凝土进行自然洒水保湿养护。
7.根据权利要求6所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，其特征在于，养护时间不小于7天，养护期间环境温度不低于20℃，且混凝土表面保持湿润。
8.根据权利要求6所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，其特征在于，再生骨料原材料是通过颚式破碎机进行两次破碎得到混凝土块，控制粒径在5~20mm。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，其特征在于，所使用骨料均为再生骨料按照一定比例的配制而成，其中粒径为10~20mm与粒径为5~10mm再生骨料比例为2:1，水泥为标号P·O42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级以上等级的粉煤灰。
10.根据权利要求6~8任意一项所述的泥浆包裹强化透水再生混凝土的制备方法，其特征在于，减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为32%～37%，增稠剂为环氧乙烷缩合物增稠剂。
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