CN114988781A - 一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 - Google Patents
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114988781A CN114988781A CN202210540155.9A CN202210540155A CN114988781A CN 114988781 A CN114988781 A CN 114988781A CN 202210540155 A CN202210540155 A CN 202210540155A CN 114988781 A CN114988781 A CN 114988781A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- agent
- recycled concrete
- water
- concrete material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 115
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 18
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 35
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 20
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 16
- ITCAUAYQCALGGV-XTICBAGASA-M sodium;(1r,4ar,4br,10ar)-1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylate Chemical group [Na+].C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C([O-])=O ITCAUAYQCALGGV-XTICBAGASA-M 0.000 claims description 13
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims description 10
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 10
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- JQOLMUGUXNNIOR-UHFFFAOYSA-N butyl 2-amino-2-oxoacetate Chemical compound CCCCOC(=O)C(N)=O JQOLMUGUXNNIOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 229940006186 sodium polystyrene sulfonate Drugs 0.000 claims description 9
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 9
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- -1 alkyl sodium nitrate Chemical compound 0.000 description 1
- 230000003487 anti-permeability effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Inorganic materials [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/304—Air-entrainers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法，包括以下重量份原料：水泥100‑200份、粗集料310‑400份、细集料220‑250份、废弃钢渣粉70‑100份、淤泥土80‑150份、水10‑25份、引气剂7‑9份、膨胀剂4‑10份、胶凝材料3‑9份、固化剂2‑5份，辅助剂1‑3份，本发明的再生混凝土添加一定的外加剂促进再生骨料和水泥浆料之间的特性，经科学配比，有效增强孔隙特性，降低再生混凝土的孔隙率、含气量和吸水率，提高力学性能和抗渗性能，符合工程所需。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法。
背景技术
随着社会进步，城市改造、棚改计划等，造成城市产生大量建筑垃圾，城市地下室建设中地下以及河道淤泥土废弃、堆放在河道周围，对土壤、水源、河道和植被等造成危害，所以目前对建筑垃圾进行二次利用，但是由于废旧混凝土在破碎过程中受到较大外力作用，在集料内部会出现大量微细裂缝，使得再生集料的吸水率和吸水速率都远高于天然集料，由于再生集料的孔隙率较大，在短时间内再生集料就可以吸水饱和。在再生混凝土配合比设计时需要考虑再生集料的高吸水率问题；淤泥土由于土质疏松，作为混凝土时易造成水泥水化、凝结、硬化延迟，导致孔隙不均匀，具有压碎指标大、含气量高、吸水率高、孔隙率大低等问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种增强孔隙特性的再生混凝土材料：包括以下重量份原料：水泥100-200份、粗集料310-400份、细集料220-250份、废弃钢渣粉70-100份、淤泥土80-150份、水10-25份、引气剂7-9份、膨胀剂4-10份、胶凝材料3-9份、固化剂2-5份，辅助剂1～3份，所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3；
进一步的，一种增强孔隙特性的再生混凝土材料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份。
进一步的，所述引气剂为体积比3-5:7-10:12-15的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；加入引气剂降低水灰比，达到减水能力，混凝土中水泥骨料的密实度得到提高；
进一步的，所述膨胀剂为复合型膨胀剂，由体积比为1～3:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得。膨胀剂对混凝土具有较好的补偿功能，有助于提高混凝土的抗裂性能。
进一步的，所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在300～400rpm下研磨1～3h，再加入氨基硅烷偶联剂，在60～65℃下搅拌120～150min，得到改性蒙脱石。经改性后的蒙脱石粉在水中可以形成稳定的三维网状的凝胶状结构，可对其他组分起到较好的粘接，改善混凝土的坍落度。
进一步的，所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为1～5:2～8:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得，固化剂能够增强水泥浆料和再生骨料之间的粘附力，减少无效孔隙，增强孔隙特性，提高混凝土的力学性能。
进一步的，一种增强孔隙特性的再生混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1200-1500℃下保温煅烧1～3h，冷却后研磨至粒径2.5-4.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为400～600rpm下搅拌40-60min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂，在20-40℃下搅拌10-18min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
进一步的，所述S1的升温速率为8-15℃/min。
进一步的，所述S3的搅拌速率为500～800rpm。
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料在路基材料中应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的再生混凝土添加一定的外加剂促进再生骨料和水泥浆料之间的特性，经科学配比，有效增强孔隙特性，降低再生混凝土的孔隙率、含气量和吸水率，提高力学性能和抗渗性能，符合工程所需。
其中引气剂时可降低了水灰比，减少了混凝土拌合物的体积含水量，改善混凝土孔隙率，由于混凝土中有微微小分散的空气泡存在，以及由此发生的材料结构上的变化，使混凝土拌合物总的体积含水量减少，单位体积中开口的毛细管数量也减少，降低了混凝土材料的孔隙率，混凝土中沉陷毛细管的体积减少，混凝土中水泥砂子的密实度得到提高，使混凝土内部孔隙率改变而使混凝土性能提高；加入本发明的膨胀剂对混凝土具有较好的补偿功能，有助于提高混凝土的抗裂性能；经改性后的蒙脱石粉在水中可以形成稳定的三维网状的凝胶状结构，可对其他组分起到较好的粘接，改善混凝土的坍落度；固化剂能够增强水泥浆料和再生骨料之间的粘附力，减少无效孔隙，增强孔隙特性，提高混凝土的力学性能。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥100份、粗集料310份、细集料220份、废弃钢渣粉70份、淤泥土80份、水10份、引气剂7份、膨胀剂4份、胶凝材料3份、固化剂2份，辅助剂1份，所述粗集料为粒径大于4.75mm的砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，所述辅助剂为烧结微孔膜；所述引气剂为体积比3:7:12的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为1:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在300rpm下研磨1h，再加入氨基硅烷偶联剂，在60℃下搅拌120min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为1:2:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
实施例2
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥200份、粗集料400份、细集料250份、废弃钢渣粉100份、淤泥土150份、水25份、引气剂9份、膨胀剂10份、胶凝材料9份、固化剂5份，辅助剂3份，所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，所述辅助剂为烧结微孔膜；所述引气剂为体积比5:10:15的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为3:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在400rpm下研磨3h，再加入氨基硅烷偶联剂，在65℃下搅拌150min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为5:8:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
实施例3
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份；所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
将上述实施例1～3采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1300℃下保温煅烧2h，升温速率为12℃/min，冷却后研磨至粒径3.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为500rpm下搅拌50min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂、辅助剂，在30℃、速率600rpm下搅拌15min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
实施例4
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份；所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1200℃下保温煅烧1h，升温速率为8℃/min，冷却后研磨至粒径2.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为400rpm下搅拌40min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂、辅助剂，在20℃、速率500rpm下搅拌10min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
实施例5
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份；所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1500℃下保温煅烧3h，升温速率为15℃/min冷却后研磨至粒径4.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为600rpm下搅拌60min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂、辅助剂，在40℃、速率800rpm下搅拌18min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
一、性能测试
将上述实施例1～5制得的再生混凝土截取150×150×150mm3混凝土样品测定其孔隙率、含气量、吸水率、抗裂性能、坍落度、抗渗等级；
孔隙率是材料体积内孔隙体积所占的比例，按照下述公式计算：
p＝(V0-V)/V0；式中：V0为材料体积；V为材料中固定体积；
含气量按照GBT14902-2012预拌混凝土国家标准检测含气量；
吸水率按照DB32/T 3696-2019《高性能混凝土应用技术规程》检测其吸水率；
抗裂性能按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测定；
坍落度按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法》测定；
抗渗等级的测定按照GB50164-2011《混凝土质量控制标准》测定。
测试结果如下表：
由上表可知，本发明的再生混凝土添加一定的外加剂促进再生骨料和水泥浆料之间的特性，有效增强孔隙特性，降低再生混凝土的孔隙率、含气量和吸水率，提高力学性能和抗渗性能，符合工程所需；其中实施例3的总体性能较佳，孔隙率5.0％，含气量0.65％，吸水率4.2％，抗裂强度5.6MPa，坍落度60mm。
将本发明的实施例3制得的再生混凝土的性能效果，对其作出下述对照试验，具体如下：
对比例1
一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥80份、粗集料300份、细集料200份、废弃钢渣粉60份、淤泥土50份、水50份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份，所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1300℃下保温煅烧2h，升温速率为12℃/min，冷却后研磨至粒径3.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为500rpm下搅拌50min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂、辅助剂，在30℃、速率600rpm下搅拌15min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
测试结果：
实施例3和对比例1比较，对比例1调整各组分之间的含量，水灰比提高，其明显可知在孔隙率、含气量和吸水率上比实施例3提高，抗裂强度、坍落度和抗渗等级变化不大。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、松香酸钠、烷基硝酸钠；
具体为一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份；所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、松香酸钠、烷基硝酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1300℃下保温煅烧2h，升温速率为12℃/min，冷却后研磨至粒径3.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为500rpm下搅拌50min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂、辅助剂，在30℃、速率600rpm下搅拌15min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
测试结果：
实施例3和对比例2比较，实施例3中特定的引气剂达到减水作用，由于混凝土中有微微小分散的空气泡存在，以及由此发生的材料结构上的变化，使混凝土拌合物总的体积含水量减少，单位体积中开口的毛细管数量也减少，降低了混凝土材料的孔隙率，混凝土中水泥砂子的密实度得到提高。
对比例3
本对比例3与实施例3的区别在于，所述再生混凝土材料中未加入固化剂，具体为一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、辅助剂2份；所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，废弃钢渣粉的比表面积为400m2·kg-1，所述辅助剂为烧结微孔膜粒径0.02-0.1um，淤泥土为河道淤泥，湿密度1.2-1.4g/cm3，干密度0.7-0.8g/cm3，所述引气剂为体积比4:8:13的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠；所述复合型膨胀剂由体积比为2:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得；所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在350rpm下研磨2h，再加入氨基硅烷偶联剂，在63℃下搅拌130min，得到改性蒙脱石；所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为3:6:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得；
采用以下制备方法：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1300℃下保温煅烧2h，升温速率为12℃/min，冷却后研磨至粒径3.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为500rpm下搅拌50min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、辅助剂，在30℃、速率600rpm下搅拌15min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
测试结果：
实施例3与对比例3比较，说明本发明加入固化剂能有效固化混凝土中颗粒分子，降低分子之间的表面张力，优化了水泥基体内孔径分布与孔结构，使其更加密实，同时起到加筋作用，使混凝土强度增加，并且形成系统网状结构，明显降低孔隙率、含气量，也能达到较好的抗渗效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：包括以下重量份原料：水泥100-200份、粗集料310-400份、细集料220-250份、废弃钢渣粉70-100份、淤泥土80-150份、水10-25份、引气剂7-9份、膨胀剂4-10份、胶凝材料3-9份、固化剂2-5份，辅助剂1-3份，所述粗集料为粒径大于4.75mm的碎石或砾石，所述细集料为粒径小于4.75mm膨胀珍珠岩，所述辅助剂为烧结微孔膜。
2.如权利要求1所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：包括以下重量份原料：水泥150份、粗集料350份、细集料240份、废弃钢渣粉80份、淤泥土120份、水20份、引气剂8份、膨胀剂8份、胶凝材料7份、固化剂3份、辅助剂2份。
3.如权利要求1或2所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：所述引气剂为体积比3-5:7-10:12-15的松香酸钠、草氨酸丁酯、聚苯乙烯磺酸钠。
4.如权利要求1或2所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：所述膨胀剂为复合型膨胀剂，由体积比为1～3:5的硫铝酸钙膨胀剂和偏铝酸盐制得。
5.如权利要求1或2所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：所述胶凝材料为由氨基硅烷偶联剂与蒙脱石粉表面改性制得的改性蒙脱石，将蒙脱石在300～400rpm下研磨1～3h，再加入氨基硅烷偶联剂，在60～65℃下搅拌120～150min，得到改性蒙脱石。
6.如权利要求1或2所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料，其特征在于：所述固化剂为表面活性剂水溶液，将表面活性剂与水按照质量体积比g/mL为1～5:2～8:50的陶瓷树脂、α烯烃磺酸钠与水混合制得。
7.一种增强孔隙特性的再生混凝土材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将废弃钢渣粉、淤泥土在1200-1500℃下保温煅烧1～3h，冷却后研磨至粒径2.5-4.5mm，得到混合粉末；
S2、将上述混合粉末和按上述重量份称取水泥、粗集料、细集料、水混合，在速率为400～600rpm下搅拌40-60min，得到初级浆料；
S3、将上述得到的初级混合料倒入行星式砂浆搅拌机中，加入引气剂、膨胀剂、胶凝材料、固化剂，在20-40℃下搅拌10-18min，得到均匀料浆；
S4、将上述浆料倒入模具中，得到再生混凝土。
8.如权利要求7所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料的制备方法，其特征在于：所述S1的升温速率为8-15℃/min。
9.如权利要求7所述的一种增强孔隙特性的再生混凝土材料的制备方法，其特征在于：所述S3的搅拌速率为500～800rpm。
10.如权利要求7-9中任一项所述的制备方法制得的权利要求1-6中任一项所述一种增强孔隙特性的再生混凝土材料在路基材料中应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210540155.9A CN114988781A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210540155.9A CN114988781A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114988781A true CN114988781A (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=83026450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210540155.9A Pending CN114988781A (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114988781A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090011207A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | United States Gypsum Company | Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same |
| CN106537569A (zh) * | 2014-07-16 | 2017-03-22 | 日产化学工业株式会社 | 金属氧化物半导体层形成用组合物、以及使用了其的金属氧化物半导体层的制造方法 |
| CN109592989A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-09 | 武汉理工大学 | 一种轻质高强多孔陶粒及其制备方法 |
| CN110003868A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 北京大德广源石油技术服务有限公司 | 超高温260摄氏度高温钻井液及其制备方法 |
| CN110423055A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 北京市高强混凝土有限责任公司 | 一种超长结构用抗裂混凝土 |
| CN110482945A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-22 | 重庆鲁汶智慧城市与可持续发展研究院 | 一种用于高速路基层的机制砂再生混凝土及其制备方法 |
| CN113135695A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-20 | 南通固盛建材有限公司 | 一种抗裂抗渗透高耐久性混凝土及其制备方法 |
| CN113185184A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 龙岩市景棋混凝土有限公司 | 一种混凝土固化剂及其施工工艺 |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202210540155.9A patent/CN114988781A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090011207A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | United States Gypsum Company | Lightweight cementitious compositions and building products and methods for making same |
| CN106537569A (zh) * | 2014-07-16 | 2017-03-22 | 日产化学工业株式会社 | 金属氧化物半导体层形成用组合物、以及使用了其的金属氧化物半导体层的制造方法 |
| CN109592989A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-09 | 武汉理工大学 | 一种轻质高强多孔陶粒及其制备方法 |
| CN110003868A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-12 | 北京大德广源石油技术服务有限公司 | 超高温260摄氏度高温钻井液及其制备方法 |
| CN110482945A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-22 | 重庆鲁汶智慧城市与可持续发展研究院 | 一种用于高速路基层的机制砂再生混凝土及其制备方法 |
| CN110423055A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 北京市高强混凝土有限责任公司 | 一种超长结构用抗裂混凝土 |
| CN113135695A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-20 | 南通固盛建材有限公司 | 一种抗裂抗渗透高耐久性混凝土及其制备方法 |
| CN113185184A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 龙岩市景棋混凝土有限公司 | 一种混凝土固化剂及其施工工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《科教兴国丛书》编辑委员会: "《中国科教论文选》", 31 December 1997, 红旗出版社 * |
| 富文权: "《混凝土快速硬化》", 31 December 1990, 中国铁道出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106830834B (zh) | 水泥聚合物基高性能混凝土透水路面砖及其制造方法 | |
| CN107032734A (zh) | 一种纳米改性高抗渗混凝土的制备方法 | |
| CN108059382B (zh) | 一种混凝土减胶剂及其制备方法 | |
| CN103803904A (zh) | 一种自密实轻骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN101549976B (zh) | 一种沉管隧道管段用混凝土配合比 | |
| CN111099860A (zh) | 一种高性能抗冻混凝土及其制备方法 | |
| CN107572936A (zh) | 聚合物泡沫混凝土及其制备方法和用途 | |
| CN104386969B (zh) | 一种高强高耐久性轻骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN118003432A (zh) | 一种用于制备景观美化产品的方法 | |
| CN109354463A (zh) | 一种抗渗抗冻c30混凝土及其制备方法 | |
| CN108529993A (zh) | 一种高强度高弹性模量的高阻尼混凝土 | |
| CN110482941A (zh) | 一种高抗渗混凝土的制备方法 | |
| CN113831074A (zh) | 含有聚氨酯颗粒的轻质隔音地坪浆料、制备方法及轻质隔音地坪 | |
| CN112321231A (zh) | 一种聚合物复合流动型疏浚淤泥固化土配方及其制备方法 | |
| CN106946512A (zh) | 一种高抗渗混凝土的制备方法 | |
| CN108529965A (zh) | 高强度混凝土拌合物 | |
| CN115028415A (zh) | 一种具备高强度的预拌透水混凝土及其制备方法 | |
| CN105481281A (zh) | 能提高混凝土的防水抗渗性能的防水剂 | |
| CN108892453A (zh) | 一种应用于停机坪的干硬性混凝土 | |
| CN110845188A (zh) | 一种无砂大孔混凝土及其制备方法 | |
| CN115180900B (zh) | 一种超高性能预拌透水混凝土及其制备方法 | |
| CN111362636A (zh) | 一种c60碳纤维混凝土及其制备方法 | |
| CN114988781A (zh) | 一种增强孔隙特性的再生混凝土材料及其制备方法 | |
| JP6165447B2 (ja) | ブリーディングが低減したコンクリートの製造方法 | |
| CN113603504B (zh) | 泥沙泡沫混凝土及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220902 |