CN115650650A - 一种再生自密实预拌混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种再生自密实预拌混凝土及其制备方法，包括以下重量份的组分：水泥230‑280份、水140‑160份、粉煤灰120‑170份、废弃橡胶120‑180份、废弃拌合料370‑480份、增强剂80‑95份和废弃木材40‑60份。本发明获得的再生自密实预拌混凝土的粘聚性优良，骨料分布均匀，在100d其收缩增长50％左右，有效降低再生自密实预拌混凝土的收缩率，减少微裂缝的产生，降低裂缝的生成速率，进而有效提高抗压强度、耐久性等力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及自密实混凝土领域，特别涉及一种再生自密实预拌混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是现代建筑结构中应用较为广泛的土木工程材料之一，其也由单一性能向多性能建筑材料发展。根据不同类型的工程应用，对混凝土性能的要求也不同，因此，产生出各种类型的混凝土。如自密实混凝土，具有流动性好、施工周期短、造价低等优点，能够很好地满足复杂结构工程的应用要求。
随着建筑材料的过多使用，出现了再生混凝土的热点研究，即将废弃混凝土经人工破碎、清洗、分级处理后作为骨料，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料，而后配制成混凝土。再生混凝土能够有效缓解砂石等天然骨料的过度使用，同时也可降低建筑垃圾对环境的危害。再生混凝土与自密实混凝土结合研究，不仅可有效降低环境污染，还可起到节约资源的作用。但再生骨料密度小、吸水率高，且与水泥砂浆的黏结力较弱，因此在与水泥砂浆混合，会产生多种界面，即再生骨料浆体与水泥砂浆体界面、再生骨料与水泥砂浆体界面、再生骨料与其浆体界面，而在这些界面的过渡区，容易产生微裂纹，使后续在养护期混凝土出现收缩大、骨料分布不匀、抗压强度低等缺陷的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提出一种再生自密实预拌混凝土及其制备方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种再生自密实预拌混凝土，包括以下重量份的组分：水泥230-280份、水140-160份、粉煤灰120-170份、废弃橡胶120-180份、废弃拌合料370-480份、增强剂80-95份和废弃木材40-60份。
优选地，包括以下重量份的组分：水泥250-270份、水170-180份、粉煤灰140-160份、废弃橡胶140-170份、废弃拌合料370-400份、增强剂80-95份和废弃木材40-50份。
更优选地，包括以下重量份的组分：水泥260份、水180份、粉煤灰150份、废弃橡胶150份、废弃拌合料390份、增强剂95份和废弃木材45份。
优选地，所述增强剂为聚丙烯纤维和聚酯纤维；
所述废弃橡胶为废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒组成；
所述废弃拌合料选用混凝土块、砖块、沥青块中的至少一种。
本发明选用废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒，其具有良好的变形能力，有助于填补再生骨料与水泥砂浆形成的界面过渡区，提高废弃橡胶粉末、颗粒对水泥砂浆网络结构的支撑力。
本发明利用特定粒径的废弃拌合料和废弃木材进行填充，使再生骨料与水泥砂浆接触紧密，有效降低混合填料的内部空隙。
更优选地，所述聚丙烯纤维和聚酯纤维的质量比为1-2：1-3；
所述废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒的质量比为1-2：1-2；
所述废弃拌合料的粒径为9-12mm；
所述废弃木材的粒径为20-30mm。
更优选地，所述废弃丁腈橡胶粉末的粒径为2-5mm，废弃合成橡胶颗粒的粒径为4-8mm；特定粒径的废弃橡胶也能够起到有效的填充，可填充再生骨料的孔隙，达到改善界面过渡区联接性弱的效果。
优选地，本发明提供该再生自密实预拌混凝土的制备方法，包括如下步骤：将水泥、水、粉煤灰、废弃橡胶、废弃拌合料、增强剂和废弃木材混合，球磨，得自密实预拌混凝土；本发明合理并充分利用了废弃橡胶、废弃拌合料和废弃木材等，可降低建筑垃圾对环境造成的污染、破坏，且也为再生自密实预拌混凝土的制备提供新的思路和技术基础。
优选地，所述球磨温度为60-70℃，球磨时间为1-2h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明选用废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒，与混凝土块、砖块或沥青块制备的废弃拌合料，以及聚丙烯纤维和聚酯纤维作为增强剂，加上废弃木材，科学配比，与水泥、水和粉煤灰制成再生自密实预拌混凝土，实现较优的级配，再生自密实预拌混凝土的粘聚性优良，骨料分布均匀，在100d其收缩增长50％左右，有效降低再生自密实预拌混凝土的收缩率，减少微裂缝的产生，降低裂缝的生成速率，进而有效提高抗压强度、耐久性等力学性能。
此外，废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒具有良好的变形能力，有助于填补再生骨料与水泥砂浆形成的界面过渡区，提高废弃橡胶粉末、颗粒对水泥砂浆网络结构的支撑力，并利用特定粒径的废弃拌合料和废弃木材的填充，使再生骨料与水泥砂浆接触紧密，降低混合填料的内部空隙，同时特定粒径的废弃橡胶也能够起到有效的填充，可填充再生骨料的孔隙，改善界面过渡区的联接性，废弃橡胶、废弃拌合料和废弃木材相互协同，共同提高再生自密实预拌混凝土的粘聚性，并降低微裂纹起到抑制收缩率的作用。
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
一种再生自密实预拌混凝土，包括以下重量的组分：
其中，试验组1-6的粒径2-3mm废弃丁腈橡胶粉末和粒径4-5mm废弃合成橡胶颗粒的质量比为1：1，聚丙烯纤维和聚酯纤维的质量比为1：1，废弃拌合料为粒径9-10mm的混凝土块破碎粒，废弃木材的粒径为20mm。
试验组1-6的自密实预拌混凝土的制备方法为：将水泥、水、粉煤灰、废弃橡胶、废弃拌合料、增强剂和废弃木材混合，65℃球磨2h，得自密实预拌混凝土。
实施例2
一种再生自密实预拌混凝土，包括以下重量的组分：
在试验组1的基础上，调整组分规格，具体如下：
试验组7-11的自密实预拌混凝土的制备方法为：将水泥、水、粉煤灰、废弃橡胶、废弃拌合料、增强剂和废弃木材混合，65℃球磨2h，得自密实预拌混凝土。
实施例3
一种再生自密实预拌混凝土，包括以下重量的组分：
在试验组7的基础上，调整组分间配比，具体如下：
注：0表示未含有该组分
试验组12-16的自密实预拌混凝土的制备方法为：将水泥、水、粉煤灰、废弃橡胶、废弃拌合料、增强剂和废弃木材混合，65℃球磨2h，得自密实预拌混凝土。
实施例4
上述实施例各个试验组球磨后的拌合物静置2h后观察粘聚性，并将得到的自密实预拌混凝土再进行统一养护，养护环境为：温度20-22℃、相对湿度65-70％，从标准养护室取出，移至恒温恒湿室，依据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GBT50082-2009)，采用卧式混凝土收缩仪对养护所得试件进行干缩测量，干缩率＝(l0-l1)/l2，式中，l0为试件的初始长度，mm；l1为不同龄期测得的试件长度，mm；l2为试件的测量标距，mm。
上述实施例的实验结果如下表1：
注：一般表示敲击样品表面发生部分崩塌；良好表示发生仅有小部分崩塌；优表示未发生崩塌
由上表可知，本发明选用废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒，与混凝土块、砖块或沥青块制备的废弃拌合料，以及聚丙烯纤维和聚酯纤维作为增强剂，加上废弃木材，科学配比，与水泥、水和粉煤灰制成再生自密实预拌混凝土，实现较优的级配，再生混凝土的粘聚性优良，骨料分布均匀，在100d其收缩增长50％左右，有效降低再生自密实预拌混凝土的收缩率，减少微裂缝的产生，降低裂缝的生成速率，进而有效提高抗压强度、耐久性等力学性能。
试验组7-11和试验组12-16可知，废弃橡胶、废弃拌合料和废弃木材的粒径和组分配比不同，对粘聚性和收缩性存在不同程度的影响，废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒具有良好的变形能力，有助于填补再生骨料与水泥砂浆形成的界面过渡区，提高废弃橡胶粉末、颗粒对水泥砂浆网络结构的支撑力，并利用特定粒径的废弃拌合料和废弃木材的填充，使再生骨料与水泥砂浆接触紧密，降低混合填料的内部空隙，同时特定粒径的废弃橡胶也能够起到有效的填充，可填充再生骨料的孔隙，改善界面过渡区的联接性，废弃橡胶、废弃拌合料和废弃木材相互协同，共同提高再生自密实预拌混凝土的粘聚性，并降低微裂纹起到抑制收缩率的作用。
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 (8)
1.一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥230-280份、水140-160份、粉煤灰120-170份、废弃橡胶120-180份、废弃拌合料370-480份、增强剂80-95份和废弃木材40-60份。
2.根据权利要求1的一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥250-270份、水170-180份、粉煤灰140-160份、废弃橡胶140-170份、废弃拌合料370-400份、增强剂80-95份和废弃木材40-50份。
3.根据权利要求2的一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：水泥260份、水180份、粉煤灰150份、废弃橡胶150份、废弃拌合料390份、增强剂95份和废弃木材45份。
4.根据权利要求1～3任意一项的一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，所述增强剂为聚丙烯纤维和聚酯纤维；
所述废弃橡胶为废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒组成；
所述废弃拌合料选用混凝土块、砖块、沥青块中的至少一种。
5.根据权利要求4的一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维和聚酯纤维的质量比为1-2：1-3；
所述废弃丁腈橡胶粉末和废弃合成橡胶颗粒的质量比为1-2：1-2；
所述废弃拌合料的粒径为9-12mm；
所述废弃木材的粒径为20-30mm。
6.根据权利要求4的一种再生自密实预拌混凝土，其特征在于，所述废弃丁腈橡胶粉末的粒径为2-5mm，废弃合成橡胶颗粒的粒径为4-8mm。
7.根据权利要求4的一种再生自密实预拌混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将水泥、水、粉煤灰、废弃橡胶、废弃拌合料、增强剂和废弃木材混合，球磨，得自密实预拌混凝土。
8.根据权利要求7的一种再生自密实预拌混凝土的制备方法，其特征在于，所述球磨温度为60-70℃，球磨时间为1-2h。
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