CN115611567A - 一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土加工技术领域，具体为一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，具体包括以下步骤:1)将盾构渣土加水进行搅拌得到渣浆；2)将渣浆体，经筛分、清洗，得到不同粒径的石子；3)将石子按照富勒级配曲线进行级配；4)将级配过的石子、硅酸盐水泥、水以及聚羧酸减水剂搅拌均匀，即得所需得自密实混凝土。本发明中自密实混凝土，具有很好的流动性和密实性，在自身重力作用下，能够流动、密实，不仅提高了混凝土的生产效率以及表面质量，而且改善了混凝土的界面区结构，使得混凝土结构密实，强度提高，渗透性低，从而显著提高其耐久性能。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土加工技术领域，具体为一种采用盾构渣土分选骨料制 备自密实混凝土的方法。
背景技术
伴随着中国城市化进程的加快，城市人口和车流量剧增，为缓解城市路 面交通拥堵的难题，大量城市地铁工程开建。地铁建设中，盾构法作为首选 施工工法，呈现安全性好、工期短、适用地质广、地面影响小和科技化程度 高等优势。盾构机在掘进时产生大量盾构渣土，对城市生态环境造成较大的 不利影响，因此如何采用有效地技术手段实现盾构渣土的资源化利用，将有 助于系统化解决渣土处理难题，有效提升地铁建设的生态环保功能。
盾构渣土经破碎筛分后可以得到粗骨料和细骨料，将二者进行合适的级 配后可以用于混凝土中，从而可以拓宽盾构渣土的应用领域。例如中国专利 CN2017100144779公开了一种盾构渣土无害化处理方法，通过将盾构渣土经渣 浆分离设备水力冲洗分离出泥浆和洗净的砾石颗粒物，将泥浆进行泥浆处理 工艺形成的泥水和泥块，泥水再经过泥水处理系统进行净化处理；在该技术 方案中，盾构渣土经过处理后形成的砾石颗粒物可以用于混凝土骨料，变废 为宝，提高了经济价值，但是该混凝土骨料由于孔隙率大、堆积密度小，导 致混凝土的工作性差、强度低、流动性差，使得配制的混凝土只能用于制备 路基材料、混凝土小型空心砌块、花格砖等低强度等级的低性能混凝土。因 此，为了提高混凝土的性能，拓宽混凝土的应用邻域，需要对骨料进行处理， 并且需要研发各种添加剂和配比方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的 方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具 体操作包括以下步骤:
1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于 预定的尺寸；
2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不 同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；
3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合， 得到第一混合物；
4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按 照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；
5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程 中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌 一段时间，得到第三混合物；
6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自 密实混凝土。
优选地，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；
石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：(1～3)： 4。
优选地，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：
将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶 液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联 剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥 1-3h，得到预处理后的石子。
优选地，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：
1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯 烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气， 在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应 1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经 10-20min后形成稳定乳液；
2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基 吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入 盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应 6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干， 得到复合弹性微球。
优选地，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为 1：1.5-2.0；
所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；
所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；
所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；
所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；
所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；
所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；
所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。优选地，在执行步 骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预处理：
1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴 中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得 到固体粉末；
2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min， 再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封 端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升 温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。
优选地，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g： (100-150)mL；
所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；
所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端 硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20) g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1)本发明采用盾构渣土中的石子作为骨料制作自密实混凝土，实现了资 源的再利用；
2)采用聚乙烯纤维，聚乙烯纤维具有一定的长度且呈柔性，在制作自密 实混凝土时不会影响制备，在自密实混凝土变硬后，聚乙烯纤维又能够起到 连接的作用，提高了自密实混凝土的使用强度；
3)在制作自密实混凝土时加入了复合弹性微球，有助于自密实混凝土在 使用时流动，改善了自密实的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为复合弹性微球的添加量对自密实混凝土扩展度的影响图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明专利的具体实施方式，本领域技术 人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明专利的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的 各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离发明专利的精神下进行各 种修饰或改变。
须知，下列实施例和实验例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领 域内的常规设备或装置。
一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具 体操作包括以下步骤:
1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于 预定的尺寸；
2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不 同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；
3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合， 得到第一混合物；
4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按 照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；
5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程 中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌 一段时间，得到第三混合物；
6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自 密实混凝土。
优选地，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；
石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：1：4。
优选地，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：
将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶 液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联 剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥 1-3h，得到预处理后的石子。
优选地，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：
1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯 烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气， 在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应 1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经 10-20min后形成稳定乳液；
2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基 吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入 盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应 6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干， 得到复合弹性微球。
优选地，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为 1：1.5-2.0；
所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；
所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；
所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；
所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；
所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；
所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；
所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。
优选地，在执行步骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预 处理：
1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴 中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得 到固体粉末；
2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min， 再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封 端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升 温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。
优选地，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g： (100-150)mL；
所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；
所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端 硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20) g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。
实施例2
一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具 体操作包括以下步骤:
1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于 预定的尺寸；
2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不 同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；
3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合， 得到第一混合物；
4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按 照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；
5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程 中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌 一段时间，得到第三混合物；
6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自 密实混凝土。
优选地，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；
石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：2：4。
优选地，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：
将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶 液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联 剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥 1-3h，得到预处理后的石子。
优选地，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：
1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯 烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气， 在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应 1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经 10-20min后形成稳定乳液；
2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基 吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入 盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应 6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干， 得到复合弹性微球。
优选地，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为 1：1.5-2.0；
所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；
所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；
所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；
所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；
所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；
所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；
所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。
优选地，在执行步骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预 处理：
1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴 中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得 到固体粉末；
2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min， 再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封 端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升 温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。
优选地，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g：(100-150)mL；
所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；
所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端 硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20) g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。
实施例3
一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具 体操作包括以下步骤:
1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于 预定的尺寸；
2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不 同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；
3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合， 得到第一混合物；
4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按 照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；
5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程 中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌 一段时间，得到第三混合物；
6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自 密实混凝土。
优选地，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；
石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：3：4。
优选地，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：
将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶 液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联 剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥 1-3h，得到预处理后的石子。
优选地，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：
1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯 烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气， 在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应 1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经 10-20min后形成稳定乳液；
2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基 吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入 盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应 6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干， 得到复合弹性微球。
优选地，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为 1：1.5-2.0；
所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；
所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；
所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；
所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；
所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；
所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；
所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。
优选地，在执行步骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预 处理：
1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴 中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得 到固体粉末；
2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min， 再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封 端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升 温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。
优选地，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g： (100-150)mL；
所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；
所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端 硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20) g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。
对比例1：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，砂石骨料未进 行硅烷偶联剂处理。
对比例2：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，砂石骨料未进 行改性处理。
对比例3：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，初级混合料中 加入的复合弹性微球未进行预处理。
对比例4：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，自密实混凝土 中未加入经过预处理的复合弹性微球。
测试实验1：
为了对比本实施例得到的自密实混凝土与对比例中的自密实混凝土的性 能，经过实验验证，上述七种自密实混凝土的检测数据如下表所示：
通过上述检测数据可知，本发明中，通过对盾构渣土进行改性处理，并 且将复合弹性微球经预处理后一起作为混凝土原料进行复配，获得的混凝土 具有很好的流动性和密实性，在自身重力作用下，能够流动、密实，不仅提 高了混凝土的生产效率以及表面质量，而且改善了混凝土的界面区结构，使 得混凝土结构密实，强度提高，可获得整体性能优异的自密实混凝土。
测试实验2：
以实施例1为基础试样，对比复合弹性微球不同添加量对自密实 混凝土扩展度的影响，如图1，通过图可以看出，随着复合弹性微球 添加量的增加，自密实混凝土的扩展度逐渐增大，但当复合弹性微球 的添加量超过一定数值后，自密实混凝土的扩展度呈下降趋势。
以上所述仅为本发明的实施例和实验例，并非因此限制本发明的专利范 围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接 运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具体操作包括以下步骤:
1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于预定的尺寸；
2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；
3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合，得到第一混合物；
4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；
5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌一段时间，得到第三混合物；
6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自密实混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；
石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：(1～3)：4。
3.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：
将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥1-3h，得到预处理后的石子。
4.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：
1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气，在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经10-20min后形成稳定乳液；
2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干，得到复合弹性微球。
5.根据权利要求4所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为1：1.5-2.0；
所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；
所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；
所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；
所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；
所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；
所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；
所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。
6.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，在执行步骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预处理：
1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得到固体粉末；
2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min，再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。
7.根据权利要求6所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g：(100-150)mL；
所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；
所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20)g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116177967A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 山东绿达建设发展集团有限公司 | 一种高强混凝土的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109369116A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 广东工业大学 | 一种自密实混凝土及其制备方法 |
| CN111592284A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-28 | 黄振兴 | 一种高粘性加气薄层砌筑砂浆及其制备方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109369116A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 广东工业大学 | 一种自密实混凝土及其制备方法 |
| CN111592284A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-28 | 黄振兴 | 一种高粘性加气薄层砌筑砂浆及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张天鹭: "具有核壳结构的水性聚氨酯/导电聚合物复合纳米弹性微球的制备与表征", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑, no. 4, pages 020 - 51 * |
| 蒲聪聪等: "盾构渣土资源化处置研究进展", 现代技术陶瓷, vol. 43, no. 4, pages 270 - 281 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116177967A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 山东绿达建设发展集团有限公司 | 一种高强混凝土的制备方法 |
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