CN114873951A - 一种低污染的混凝土骨料再生调节剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低污染的混凝土骨料再生调节剂及其制备工艺，属于混凝土骨料加工技术领域，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维4‑8份、黄原胶3‑5份、表面活性剂3‑5份、抗泥调节分散剂7‑8份、减水剂2‑3份、引气剂10‑20份和一定量的水。本发明中，ABS阻燃合金能够在掺入再生混凝土时起到惰性填充作用，提高制备出的再生混凝土的密度，提高抗压强度，有效实现对再生混凝土骨料母粒的填充作用，将进一步提高再生混凝土骨料损伤积累的修复处理，保证混凝土骨料的工作性能和强度，同时通过引入抗泥调节分散剂，能够通过三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合减少骨料外泥土对减水剂的吸收，有效减少减水剂的添加量，有效减少混凝土骨料的污染性。

Description

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂及其制备工艺

技术领域

本发明属于混凝土骨料加工技术领域，尤其涉及一种低污染的混凝土骨料再生调节剂及其制备工艺。

背景技术

随着我国经济的快速发展和国民环保意识的增强，城市和乡镇的建设已经进入了一个快速更新迭代的时期，有大量的陈旧建筑、大批的棚户区、城中村进行拆迁改造，也因此带来了大量的建筑垃圾。而建筑原材料正面临着消耗殆尽的风险，因而废弃的混凝土和建筑垃圾回收再利用是非常必要的。

生骨料在破碎生产过程中由于损伤积累和杂质混乱导致其物理和力学性能与天然骨料有很大不同，因其密度小、吸水率高导致混凝土工作性能差强度低等，中国专利文献CN106380548B公开了一种保水性减缩型聚羧酸减水剂在制备再生骨料混凝土中的用途，保水性减缩型聚羧酸减水剂通过氢键及由氢键形成的微交联，可显著提高毛细孔水溶液及水泥浆体的粘度，提高水泥浆体的保水性，对再生骨料混凝土的强度没有影响，但由于聚羧酸减水剂对于再生混凝土中会粘附一定量的泥料，这就导致再生骨料表面泥料限制了聚羧酸减水剂的应用，骨料中泥土层间结构和所包含的金属离子会吸附减水剂，使得减水剂失去活性，导致减水剂的添加量增多，导致具有一定的污染性，不能很好的满足使用需要。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决骨料中泥土层间结构和所包含的金属离子会吸附减水剂，使得减水剂失去活性，导致减水剂的添加量增多，导致具有一定的污染性，不能很好的满足使用需要的问题，而提出的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维4-8份、黄原胶3-5份、表面活性剂3-5份、抗泥调节分散剂7-8份、减水剂2-3份、引气剂10-20份和一定量的水。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述引气剂为油茶皂苷改性松香树脂酸类引气剂，松香树脂基质通过加入油茶皂苷混合改性，且松香树脂与油茶皂苷比为1.58:1。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述改性增强纤维为碳纤维改性ABS阻燃合金母粒。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述减水剂为硫酸钠和蔗糖化钙，且硫酸钠和蔗糖化钙的固液比为1:3。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述表面活性剂为N,N－二甲基甲酰胺、聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述抗泥调节分散剂为三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合物25:0.25:10:64.75。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述ABS阻燃合金母粒包括丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)50-70份、聚碳酸酯(PC)20-25份、润滑剂2-5份、抑烟剂3-5份、稳定剂10-18份、增溶剂12-18份、改性聚微胶囊阻燃剂1-5份。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述微胶囊阻燃剂为改性聚磷酸铵阻燃剂，具体包括通过将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，在发泡机中加入纳米氧化锌颗粒进行交联负载，在发泡后真空喷附包覆交联聚磷酸铵后，使得改性后的微胶囊阻燃剂具有较高的热成形稳定性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述稳定剂为蒙脱土、壳聚糖、有机锑、钛白粉、碳酸钙和聚乙烯蜡中的一种或组合，所述增溶剂为苯磺酸钠，所述抑烟剂为水合氧化镁和铁化合物的组合，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡和聚乙烯蜡。

作为上述技术方案的进一步描述：

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1、将配方量的水中加入表面活性剂后，依次加入配方量的改性增强纤维和黄原胶，并且在升温40-50℃后，搅拌30min后，得到稀释液，静置消泡；

S2、将消泡后的稀释液依次加入抗泥调节分散剂、减水剂和引气剂，升温至30℃-40℃充分搅拌混合后得到再生调节剂；

S3、将再生调节剂用水以1:20的比例稀释后得到成品。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过在混凝土调节剂中加入改性增强纤维，ABS阻燃合金能够在掺入再生混凝土时起到惰性填充作用，提高制备出的再生混凝土的密度，提高抗压强度，有效实现对再生混凝土骨料母粒的填充作用，将进一步提高再生混凝土骨料损伤积累的修复处理，保证混凝土骨料的工作性能和强度，同时通过引入抗泥调节分散剂，能够通过三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合减少骨料外泥土对减水剂的吸收，有效减少减水剂的添加量，有效减少混凝土骨料的污染性。

2、本发明中，通过设计的引气剂，松香树脂与油茶皂苷，改性的油茶皂苷能够在与松香树脂混合后，通过油茶皂苷的空间结构与固有的气泡和稳泡心更难，同步提高松香树脂与水泥的适应性，其在空气与水界面的单分子膜强度满足了对再生物料外表面异形化的结构应力的支撑强度，同时能够进步一降低泥土的吸附效果，提高引气剂的气泡质量，保证制备的再生混凝土孔结构形态和分布的均匀性，有效提高混凝土的抗冻融性能，增大了制备出的混凝土中的含气量，进一步改善抗氯离子渗透性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供一种技术方案：一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维4份、黄原胶3份、表面活性剂3份、抗泥调节分散剂7份、减水剂2份、引气剂10份和一定量的水，所述引气剂为油茶皂苷改性松香树脂酸类引气剂，松香树脂基质通过加入油茶皂苷混合改性，且松香树脂与油茶皂苷比为1.58:1，所述改性增强纤维为碳纤维改性ABS阻燃合金母粒，所述减水剂为硫酸钠和蔗糖化钙，且硫酸钠和蔗糖化钙的固液比为1:3，所述表面活性剂为N,N－二甲基甲酰胺、聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种，所述抗泥调节分散剂为三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合物25:0.25:10:64.75，所述ABS阻燃合金母粒包括丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)50份、聚碳酸酯(PC)20份、润滑剂2份、抑烟剂3份、稳定剂10份、增溶剂12份、改性聚微胶囊阻燃剂1份，所述微胶囊阻燃剂为改性聚磷酸铵阻燃剂，具体包括通过将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，在发泡机中加入纳米氧化锌颗粒进行交联负载，在发泡后真空喷附包覆交联聚磷酸铵后，使得改性后的微胶囊阻燃剂具有较高的热成形稳定性，所述稳定剂为蒙脱土、壳聚糖、有机锑、钛白粉、碳酸钙和聚乙烯蜡中的一种或组合，所述增溶剂为苯磺酸钠，所述抑烟剂为水合氧化镁和铁化合物的组合，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡和聚乙烯蜡；

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1、将配方量的水中加入表面活性剂后，依次加入配方量的改性增强纤维和黄原胶，并且在升温40-50℃后，搅拌30min后，得到稀释液，静置消泡；

S2、将消泡后的稀释液依次加入抗泥调节分散剂、减水剂和引气剂，升温至30℃-40℃充分搅拌混合后得到再生调节剂；

S3、将再生调节剂用水以1:20的比例稀释后得到成品。

所述ABS阻燃合金的生产工艺具体包括以下步骤：

基料干燥共混，将配方量的ABS、PC置入干燥机内进行蒸汽干燥处理，静置后将ABS、PC、润滑剂、抑烟剂、稳定剂和增溶剂送入高混机中进行充分混合；

阻燃剂改性制备，将配方量的聚磷酸铵母粒送入真空釜内，将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，同时在发泡机内加入纳米氧化锌颗粒，经过交联固化和发泡反应送入加压泵内，发泡材料通过加压泵通过送入真空釜内与聚磷酸铵母粒表面包裹发泡负载，取出静置20min后消热；

基料混料，取经过S1-S2处理后的原料加入双螺杆挤出机，等待原料加热熔融后，等待挤出的材料通过外部风冷设备进行充分冷却后，通过造粒机对原料进行造粒均化，得到阻燃合金母粒；

实施方式具体为：通过加入的阻燃合金母粒通过加入稳定剂和增容剂提高了ABS熔融后的整体物理强度，保证结合稳定性，并且通过润滑剂的添加提高原料流动混合效果，同时通过抑烟剂的添加降低热量上升后的烟化反应，通过发泡的重质碳酸钙改性的钛酸酯发泡材料以及纳米氧化锌在发泡微孔中的负载提高与阻燃剂聚磷酸铵的真空表面发泡改性，进而使得阻燃剂聚磷酸铵被重质碳酸钙改性后的高稳定性钛酸酯包裹改性，改性后的钛酸酯能够真空喷发的纳米氧化锌充分混聚，避免发生整体团聚，通过微胶囊技术对聚磷酸铵进行包裹处理，提高了热稳定性和耐水性，进一步通过加入合金母粒提高混凝土再生调节剂加入混凝土后的支撑应力强度。

实施例2

与实施例1不同的是，本发明提供一种技术方案：一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维8份、黄原胶5份、表面活性剂5份、抗泥调节分散剂8份、减水剂3份、引气剂20份和一定量的水，所述引气剂为油茶皂苷改性松香树脂酸类引气剂，松香树脂基质通过加入油茶皂苷混合改性，且松香树脂与油茶皂苷比为1.58:1，所述改性增强纤维为碳纤维改性ABS阻燃合金母粒，所述减水剂为硫酸钠和蔗糖化钙，且硫酸钠和蔗糖化钙的固液比为1:3，所述表面活性剂为N,N－二甲基甲酰胺、聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种，所述抗泥调节分散剂为三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合物25:0.25:10:64.75，所述ABS阻燃合金母粒包括丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)70份、聚碳酸酯(PC)25份、润滑剂5份、抑烟剂5份、稳定剂18份、增溶剂18份、改性聚微胶囊阻燃剂5份，所述微胶囊阻燃剂为改性聚磷酸铵阻燃剂，具体包括通过将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，在发泡机中加入纳米氧化锌颗粒进行交联负载，在发泡后真空喷附包覆交联聚磷酸铵后，使得改性后的微胶囊阻燃剂具有较高的热成形稳定性，所述稳定剂为蒙脱土、壳聚糖、有机锑、钛白粉、碳酸钙和聚乙烯蜡中的一种或组合，所述增溶剂为苯磺酸钠，所述抑烟剂为水合氧化镁和铁化合物的组合，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡和聚乙烯蜡；

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1、将配方量的水中加入表面活性剂后，依次加入配方量的改性增强纤维和黄原胶，并且在升温40-50℃后，搅拌30min后，得到稀释液，静置消泡；

S2、将消泡后的稀释液依次加入抗泥调节分散剂、减水剂和引气剂，升温至30℃-40℃充分搅拌混合后得到再生调节剂；

S3、将再生调节剂用水以1:20的比例稀释后得到成品。

实施例3

与实施例1不同的是，本发明提供一种技术方案：一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维6份、黄原胶4份、表面活性剂4份、抗泥调节分散剂7.5份、减水剂2.5份、引气15份和一定量的水，所述引气剂为油茶皂苷改性松香树脂酸类引气剂，松香树脂基质通过加入油茶皂苷混合改性，且松香树脂与油茶皂苷比为1.58:1，所述改性增强纤维为碳纤维改性ABS阻燃合金母粒，所述减水剂为硫酸钠和蔗糖化钙，且硫酸钠和蔗糖化钙的固液比为1:3，所述表面活性剂为N,N－二甲基甲酰胺、聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种，所述抗泥调节分散剂为三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合物25:0.25:10:64.75，所述ABS阻燃合金母粒包括丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)60份、聚碳酸酯(PC)22份、润滑剂3.5份、抑烟剂3.5份、稳定剂14份、增溶剂15份、改性聚微胶囊阻燃剂3份，所述微胶囊阻燃剂为改性聚磷酸铵阻燃剂，具体包括通过将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，在发泡机中加入纳米氧化锌颗粒进行交联负载，在发泡后真空喷附包覆交联聚磷酸铵后，使得改性后的微胶囊阻燃剂具有较高的热成形稳定性，所述稳定剂为蒙脱土、壳聚糖、有机锑、钛白粉、碳酸钙和聚乙烯蜡中的一种或组合，所述增溶剂为苯磺酸钠，所述抑烟剂为水合氧化镁和铁化合物的组合，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡和聚乙烯蜡；

一种低污染的混凝土骨料再生调节剂的制备工艺，具体包括以下步骤：

S1、将配方量的水中加入表面活性剂后，依次加入配方量的改性增强纤维和黄原胶，并且在升温40-50℃后，搅拌30min后，得到稀释液，静置消泡；

S2、将消泡后的稀释液依次加入抗泥调节分散剂、减水剂和引气剂，升温至30℃-40℃充分搅拌混合后得到再生调节剂；

S3、将再生调节剂用水以1:20的比例稀释后得到成品。

根据实施例1-3制备的再生调节剂混合再生骨料制备混凝土试样块，并进行混凝土坍落度和抗压强度的测试，同时购置市售混凝土制备混凝土试样块做对比例试验。

由上表可知，通过加入实施例2中调节剂制备的混凝土试样块抗压强度，含气量以及损失率均有较好的表现，为本发明的优选实施例。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，包括重量份如下的各组分：改性增强纤维4-8份、黄原胶3-5份、表面活性剂3-5份、抗泥调节分散剂7-8份、减水剂2-3份、引气剂10-20份和一定量的水。

2.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述引气剂为油茶皂苷改性松香树脂酸类引气剂，松香树脂基质通过加入油茶皂苷混合改性，且松香树脂与油茶皂苷比为1.58:1。

3.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述改性增强纤维为碳纤维改性ABS阻燃合金母粒。

4.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述减水剂为硫酸钠和蔗糖化钙，且硫酸钠和蔗糖化钙的固液比为1:3。

5.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述表面活性剂为N,N－二甲基甲酰胺、聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述抗泥调节分散剂为三聚磷酸钠、三甲基十六烷基溴化铵和柠檬酸的组合物25:0.25:10:64.75。

7.根据权利要求1所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述ABS阻燃合金母粒包括丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)50-70份、聚碳酸酯(PC)20-25份、润滑剂2-5份、抑烟剂3-5份、稳定剂10-18份、增溶剂12-18份、改性聚微胶囊阻燃剂1-5份。

8.根据权利要求7所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述微胶囊阻燃剂为改性聚磷酸铵阻燃剂，具体包括通过将钛酸酯、重质碳酸钙微粒、含氢硅油以及乙烯基硅油为原料，在发泡机中加入纳米氧化锌颗粒进行交联负载，在发泡后真空喷附包覆交联聚磷酸铵后，使得改性后的微胶囊阻燃剂具有较高的热成形稳定性。

9.根据权利要求7所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂，其特征在于，所述稳定剂为蒙脱土、壳聚糖、有机锑、钛白粉、碳酸钙和聚乙烯蜡中的一种或组合，所述增溶剂为苯磺酸钠，所述抑烟剂为水合氧化镁和铁化合物的组合，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡和聚乙烯蜡。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种低污染的混凝土骨料再生调节剂的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、将配方量的水中加入表面活性剂后，依次加入配方量的改性增强纤维和黄原胶，并且在升温40-50℃后，搅拌30min后，得到稀释液，静置消泡；

S2、将消泡后的稀释液依次加入抗泥调节分散剂、减水剂和引气剂，升温至30℃-40℃充分搅拌混合后得到再生调节剂；

S3、将再生调节剂用水以1:20的比例稀释后得到成品。