CN115677252B - 一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，包括如下步骤：步骤一、配置改性剂与氯化镁溶液的混合液；步骤二、将混合液倒入再生骨料中，充分预吸后得到预吸改性剂的再生骨料；步骤三、将预吸改性剂的再生骨料成型氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件，之后经拆模、养护后，即得氯氧镁水泥再生骨料混凝土。以预吸掺入的改性剂不断地由再生骨料向外释放，使得氯氧镁水泥再生骨料混凝土中有效的改性剂成分得到补充并与水化产物、水解产物反应生成难溶物质抑制水分传输，一定程度上增大氯氧镁水泥再生骨料混凝土水分传输的难度，降低水化产物溶蚀速率。

Description

一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法。
背景技术
针对西部盐湖地区工程建设背景，在提高建筑垃圾资源化利用率、优选适用西部盐湖地区的特种水泥和解决原材料来源等问题的基础上，以氯氧镁水泥(以轻烧氧化镁和氯化镁溶液为主要原材料的气硬性胶凝材料)、再生骨料和外加剂等为原材料，制备适用于西部盐湖地区的氯氧镁水泥再生骨料混凝土——低碳混凝土，具有重要的工程应用价值和社会价值。但由于氯氧镁水泥和再生骨料的自身材性特点，氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性较差。
目前，氯氧镁水泥再生骨料混凝土的研究尚未成熟，还处于对氯氧镁水泥再生骨料混凝土高强性能的研究，暂未发现针对氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的研究，而针对提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性方法的研究也暂未发现。因此，如何提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土的耐水性，便于对氯氧镁水泥再生骨料混凝土推广使用，是需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，以解决氯氧镁水泥再生骨料混凝土的耐水性差的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，包括如下步骤：
步骤一、配置改性剂与氯化镁溶液的混合液；
步骤二、将混合液倒入再生骨料中，充分预吸后得到预吸改性剂的再生骨料；
步骤三、将预吸改性剂的再生骨料成型氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件，之后经拆模、养护后，即得氯氧镁水泥再生骨料混凝土。
步骤一中氯化镁溶液为工业级氯化镁配制的质量分数为20％～35％的溶液；所述改性剂为工业级磷酸二氢钾或工业级柠檬酸改性剂，其中，磷酸二氢钾改性剂与氯化镁溶液的混合液按照质量比0～2:9.6进行配制，柠檬酸改性剂与氯化镁溶液的混合液按照质量比0～2:38.4进行配制。
步骤二中再生骨料是由废弃混凝土破碎成的再生粗骨料和再生细骨料，其中，再生粗骨料的粒径大小为4.75～20mm，再生细骨料的粒径大小为0.0075～4.75mm，再生细骨料的细度模数为2.3～3.0的中砂。
步骤二中预吸的时间为5～10分钟，预吸过程中对再生骨料进行翻倒。
所述养护的时间为28d，所述方法还包括对养护28d后的氯氧镁水泥再生骨料混凝土进行室内干燥暴露和清水浸泡试验的步骤。
所述室内干燥的环境温度为14-22℃，相对湿度为59-69％。
所述清水浸泡的水温为14-22℃。
所述耐水性的评价方法是先获得室内干燥和清水浸泡环境下不同暴露龄期氯氧镁水泥再生骨料混凝土的抗压强度，进而计算得到软化系数，评价改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的影响。
采用压力机对室内干燥和清水浸泡环境下0d、90d、180d、270d和360d的试件进行抗压强度测试。
所述软化系数为相同龄期清水浸泡环境试件的抗压强度与室内干燥环境试件的抗压强度之间的比值。
本发明的有益效果：采用预吸的方式使改性剂提前进入再生骨料中，在氯氧镁水泥再生骨料混凝土内部形成众多分布较均匀的高浓度改性剂“储存泵池”，同时利用多孔再生骨料“吸水返水”的特性，随暴露时间的延长，以预吸掺入的改性剂不断地由再生骨料向外释放，使得氯氧镁水泥再生骨料混凝土中有效的改性剂成分得到补充并与水化产物、水解产物反应生成难溶物质抑制水分传输，一定程度上增大氯氧镁水泥再生骨料混凝土水分传输的难度，降低水化产物溶蚀速率。此外，本发明具有绿色低碳、节能环保、操作简单、效果显著等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，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为本发明磷酸二氢钾改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土软化系数的影响；
图2为本发明柠檬酸改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土软化系数的影响；
图3为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明针对氯氧镁水泥水化产物易水解、再生骨料孔隙率大，易导致氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性差的问题，提供一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法。基于多孔再生骨料的吸水返水特性，将多孔再生骨料设计成存储改性剂的“微泵”，通过多孔再生骨料预吸改性剂，利用其在使用过程中逐步释放改性剂的特点，使氯氧镁水泥再生骨料混凝土中的有效改性剂得到补充，并与水化产物、水解产物反应生成难溶物质抑制水分传输，一定程度上增大氯氧镁水泥再生骨料混凝土水分传输的难度，降低水化产物溶蚀速率，从而提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土的耐水性。
下面通过具体的实例进行详细说明。
实施例1
一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，包括以下步骤：
步骤1，磷酸二氢钾改性剂与氯化镁溶液的混合液制备：在室温条件下，磷酸二氢钾改性剂与质量分数25％的氯化镁溶液的质量比为1:9.6和0:9.6；分别配置磷酸二氢钾改性剂混合液及无磷酸二氢钾改性剂混合液；
步骤2，再生骨料预吸混合液：将混合液倒入再生骨料中，并对再生骨料进行翻到，预吸10分钟，使之充分预吸；其中，再生粗骨料的粒径大小为4.75～20mm，具体为：2.36～4.75mm为7.6％，4.75～9.5mm为37.4％，9.5～19mm为49.5％，19～26.5mm为5.5％；
步骤3，氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件成型与耐水性试验：按照既定配合比成型预吸9.4％磷酸二氢钾改性剂混合液、预吸及不预吸无磷酸二氢钾改性剂混合液(相同质量的磷酸二氢钾改性剂掺入未进行预吸的混合液)的C40氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件，拆模、养护28d后进行室内干燥和清水浸泡环境下0d、90d、180d、270d和360d的试件进行暴露试验；其中，养护是在室内干燥养护，室内干燥的环境温度为14-22℃，相对湿度为59-69％。
步骤4，抗压强度测试：在室内干燥环境下，进行室内干燥和清水浸泡环境下不同暴露龄期氯氧镁水泥再生骨料混凝土的抗压强度测试，进而计算得到软化系数。
图1是磷酸二氢钾改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土软化系数的影响曲线。
实施例2
一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，包括以下步骤：
步骤1，柠檬酸耐水性与氯化镁溶液的混合液制备：在室温条件下，柠檬酸改性剂与质量分数25％的氯化镁溶液的质量比为1:38.4和0:38.4；分别配置柠檬酸改性剂混合液和无柠檬酸改性剂混合液；
步骤2，再生骨料预吸混合液：将混合液倒入再生骨料中，并对再生骨料进行翻到，预吸8分钟，使之充分预吸；其中，再生粗骨料的粒径大小为4.75～20mm，具体为：2.36～4.75mm为7.6％，4.75～9.5mm为37.4％，9.5～19mm为49.5％，19～26.5mm为5.5％；
步骤3，氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件成型与耐水性试验：按照既定配合比成型预吸2.5％柠檬酸改性剂混合液、预吸及不预吸无柠檬酸改性剂混合液(相同质量的柠檬酸改性剂掺入未进行预吸的混合液)的C40氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件，拆模、养护28d后进行室内干燥和清水浸泡环境下0d、90d、180d、270d和360d的试件进行暴露试验；
步骤4，抗压强度测试：在室内干燥环境下，进行室内干燥和清水浸泡环境下不同暴露龄期氯氧镁水泥再生骨料混凝土的抗压强度测试，进而计算得到软化系数。
图2是柠檬酸改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土软化系数的影响曲线。
从上述实施例氯氧镁水泥再生骨料混凝土在0d、90d、180d、270d和360d的软化系数变化，不难看出氯氧镁水泥再生骨料混凝土的软化系数降低幅度在15％之内，本发明部分解决了氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性差的问题。实施例1中，暴露龄期为360d时，预吸9.4％磷酸二氢钾改性剂混合液、预吸无磷酸二氢钾改性剂混合液比不采用预吸技术掺入无磷酸二氢钾改性剂混合液的氯氧镁水泥再生骨料混凝土的软化系数分别提升1.3％和7.7％。实施例2中，暴露龄期为360d时，预吸2.5％柠檬酸改性剂混合液、预吸无柠檬酸改性剂混合液比不采用预吸技术掺入无柠檬酸改性剂混合液的氯氧镁水泥再生骨料混凝土的软化系数分别提升2.0％和7.1％。
以上图1和图2说明了实施例1～2的有效性，也表明以预吸方式掺入改性剂对提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性是可行的。
由上述实施例可知，本发明基于多孔再生骨料吸水返水的特性，将改性剂预吸掺入氯氧镁水泥再生骨料混凝土的方法，能够提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土的耐水性。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (9)

1.一种提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、配置改性剂与氯化镁溶液的混合液；
步骤二、将混合液倒入再生骨料中，充分预吸后得到预吸改性剂的再生骨料；
步骤三、将预吸改性剂的再生骨料、轻烧氧化镁、外加剂和剩余混合液成型得到氯氧镁水泥再生骨料混凝土试件，之后经拆模、养护后，即得氯氧镁水泥再生骨料混凝土；
步骤一中氯化镁溶液为工业级氯化镁配制的质量分数为20%~35%的溶液；所述改性剂为工业级磷酸二氢钾或工业级柠檬酸改性剂，其中，磷酸二氢钾改性剂与氯化镁溶液的混合液按照质量比0~2:9.6进行配制，磷酸二氢钾改性剂的添加量不为零；柠檬酸改性剂与氯化镁溶液的混合液按照质量比0~2:38.4进行配制，柠檬酸改性剂的添加量不为零。
2.根据权利要求1所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，步骤二中再生骨料是由废弃混凝土破碎成的再生粗骨料和再生细骨料，其中，再生粗骨料的粒径大小为4.75~20mm，再生细骨料的粒径大小为0.0075~4.75mm，再生细骨料的细度模数为2.3~3.0的中砂。
3.根据权利要求1所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，步骤二中预吸的时间为5~10分钟，预吸过程中对再生骨料进行翻倒。
4.根据权利要求1所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，所述养护的时间为28d，所述方法还包括对养护28d后的氯氧镁水泥再生骨料混凝土进行室内干燥暴露和清水浸泡试验的步骤。
5.根据权利要求4所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，所述室内干燥的环境温度为14-22℃，相对湿度为59-69%。
6.根据权利要求4所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，所述清水浸泡的水温为14-22℃。
7.根据权利要求4所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，所述耐水性的评价方法是先获得室内干燥和清水浸泡环境下不同暴露龄期氯氧镁水泥再生骨料混凝土的抗压强度，进而计算得到软化系数，评价改性剂的掺入方式对氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的影响。
8.根据权利要求7所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，采用压力机对室内干燥和清水浸泡环境下0 d、90 d、180 d、270 d和360 d的试件进行抗压强度测试。
9.根据权利要求7所述提升氯氧镁水泥再生骨料混凝土耐水性的方法，其特征在于，所述软化系数为相同龄期清水浸泡环境试件的抗压强度与室内干燥环境试件的抗压强度之间的比值。
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