CN115124288B - 一种高强度再生混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度再生混凝土及其制备方法。该高强度再生混凝土由以下重量份的原料制得：改性再生骨料450‑550份，水泥300‑350份，水150‑180份，硅灰120‑140份；改性再生骨料由以下过程制得：将再生骨料、玄武岩纤维和表面活性剂同时加入水中，混匀后加入乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和引发剂，在50‑70℃条件下保持3‑5h，然后过滤干燥，得到改性再生骨料。通过将水泥和水混匀，随后加入硅灰和改性再生骨料，搅拌均匀制得该高强度再生混凝土。本发明提出了一种新型配方，制得的高强度再生混凝土相比传统所得具有更好的抗压强度，大大拓展了再生混凝土的应用范围。
Description
技术领域
本发明属于再生混凝土技术领域，具体涉及一种高强度再生混凝土及其制备方法。
背景技术
经济的增长促进着建筑行业迅猛发展，但随之也产生了各类建筑垃圾，据统计，我国每年产生30-40亿吨的建筑垃圾，是城市垃圾总量的40％左右，这对于生态环境造成了严重的影响，也带来了较大的资源浪费。这其中，废弃的混凝土占了较大比例，而为了解决这一问题，提出了再生混凝土的理念。其主要是将建筑中废弃的混凝土材料进行破碎、清洗、分级，作为骨料，即再生骨料，重新用作混凝土原料，进行重复利用，比较好地解决了建筑垃圾的处理问题及天然砂石资源短缺问题，契合了可持续发展、节能绿色的发展理念。
但是由于再生骨料杂质较多、孔隙较大、密度较大等问题，往往制成的再生混凝土的强度不足，因此，再生混凝土往往只用于非承重结构，这大大限制了再生混凝土的应用范围。目前，很多研究主要还是集中在再生混凝土配合比设计上，分析用水量、水胶比及再生骨料品质的影响；也有部分研究通过加入辅助骨料或纤维(包括钢纤维、聚丙烯纤维等)以提高再生混凝土的性能，这对于再生混凝土的性能提升有一定效果，但程度十分有限。因此，如何开发一种新型再生混凝土使其具备高的强度等优异性能成为了亟待解决的行业难题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种高强度再生混凝土及其制备方法，具体采用以下的技术方案：
一种高强度再生混凝土，由以下重量份的原料制得：改性再生骨料450-550份，水泥300-350份，水150-180份，硅灰120-140份；
所述改性再生骨料由以下过程制得：
将再生骨料、玄武岩纤维和表面活性剂同时加入水中，混匀后加入乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和引发剂，在50-70℃条件下保持3-5h，然后过滤干燥，得到改性再生骨料。
由于再生骨料存在的缺陷，本发明首先将玄武岩纤维作为组分，用于增强再生骨料的紧密度；同时通过乙酸乙烯酯和十二十四醇磷酸酯盐对玄武岩纤维进行改性，降低其在水泥基复合材料中发生团聚、打结的概率，以进一步提高混凝土的韧性；此外，改性后的纤维与乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐还可在再生骨料内部形成三维网状结构，进一步增强混凝土的强度。最后，将硅灰作为填充组分，用于降低改性再生骨料的孔隙度，进一步提高紧密度。将获得的改性再生骨料与水泥和水混合后即可得到本发明的高强度再生混凝土。
优选地，在所述改性再生骨料的制备过程中，再生骨料、玄武岩纤维、表面活性剂、水、乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和引发剂的质量比为100：20-25：5-9：180-200：8-12：10-13：5-8。
优选地，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚。所述引发剂为过硫酸钾。
优选地，硅灰的粒径为0.15-0.25μm。玄武岩纤维的长度为4-10mm。再生骨料的粒径为2.5-6mm。
本发明还提供了一种上述高强度再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和改性再生骨料，搅拌均匀即得所述高强度再生混凝土。
本发明的有益效果为：本发明提出了一种新型配方，制得的高强度再生混凝土相比传统所得具有更好的抗压强度，大大拓展了再生混凝土的应用范围。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
实施例1：
一种高强度再生混凝土，由以下重量份的原料制得：改性再生骨料520份，水泥310份，水160份，硅灰120份(粒径为0.15-0.25μm)。
改性再生骨料由以下过程制得：将再生骨料(粒径为2.5-6mm)、玄武岩纤维(长度为4-10mm)和壬基酚聚氧乙烯醚同时加入水中，混匀后加入乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和过硫酸钾，在60℃条件下保持4h，然后过滤干燥，得到改性再生骨料。再生骨料、玄武岩纤维、壬基酚聚氧乙烯醚、水、乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和过硫酸钾的质量比为100：20：6：180：9：10：6。
上述高强度再生混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和改性再生骨料，搅拌均匀即得上述高强度再生混凝土。
实施例2：
一种高强度再生混凝土，由以下重量份的原料制得：改性再生骨料500份，水泥320份，水165份，硅灰125份(粒径为0.15-0.25μm)。
改性再生骨料由以下过程制得：将再生骨料(粒径为2.5-6mm)、玄武岩纤维(长度为4-10mm)和壬基酚聚氧乙烯醚同时加入水中，混匀后加入乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和过硫酸钾，在65℃条件下保持3.5h，然后过滤干燥，得到改性再生骨料。再生骨料、玄武岩纤维、壬基酚聚氧乙烯醚、水、乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和过硫酸钾的质量比为100：25：8：195：12：12：8。
上述高强度再生混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和改性再生骨料，搅拌均匀即得上述高强度再生混凝土。
对比例1：
一种再生混凝土，由以下重量份的原料制得：再生骨料520份(粒径为2.5-6mm)，水泥310份，水160份，硅灰120份(粒径为0.15-0.25μm)，玄武岩纤维(长度为4-10mm，再生骨料、玄武岩纤维的质量比为100：20)。
上述再生混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和再生骨料，搅拌均匀即得上述再生混凝土。
对比例2：
一种再生混凝土，由以下重量份的原料制得：再生骨料520份(粒径为2.5-6mm)，水泥310份，水160份，硅灰120份(粒径为0.15-0.25μm)。
上述再生混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和再生骨料，搅拌均匀即得上述再生混凝土。
对比例3：
一种再生混凝土，由以下重量份的原料制得：再生骨料520份(粒径为2.5-6mm)，水泥310份，水160份。
上述再生混凝土的制备方法包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入再生骨料，搅拌均匀即得上述再生混凝土。
性能检测试验：
(1)采用GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测实施例1-2和对比例1-3制备的再生混凝土的28d抗压强度(MPa)。
(2)采用GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测实施例1-2和对比例1-3制备的再生混凝土的表观密度(kg/m3)。
结果如表1所示。
表1
由表1可知，简单添加填充料硅灰和玄武岩纤维对于再生混凝土的性能确有一定提升，但效果有限，而采用本发明配方的实施例1-2则大幅提升了再生混凝土的性能，特别是抗压强度。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (6)
1.一种高强度再生混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料制得：改性再生骨料450-550份，水泥300-350份，水150-180份，硅灰120-140份；
所述改性再生骨料由以下过程制得：
将再生骨料、玄武岩纤维和表面活性剂同时加入水中，混匀后加入乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和引发剂，在50-70 ℃条件下保持3-5 h，然后过滤干燥，得到改性再生骨料；
所述改性再生骨料的制备过程中，再生骨料、玄武岩纤维、表面活性剂、水、乙酸乙烯酯、十二十四醇磷酸酯盐和引发剂的质量比为100：20-25：5-9：180-200：8-12：10-13：5-8；所述再生骨料的粒径为2.5-6 mm。
2.根据权利要求1所述的高强度再生混凝土，其特征在于，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的高强度再生混凝土，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。
4.根据权利要求1所述的高强度再生混凝土，其特征在于，硅灰的粒径为0.15-0.25 μm。
5.根据权利要求1所述的高强度再生混凝土，其特征在于，玄武岩纤维的长度为4-10mm。
6.一种权利要求1至5任一项所述高强度再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水泥和水混匀，随后加入硅灰和改性再生骨料，搅拌均匀即得所述高强度再生混凝土。
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