CN116063030A - 一种荧光清水混凝土装饰的再生uhpc组合墙材及制法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材及制法,该墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层,内层包括高强水泥、机制砂、炉渣底灰、再生混凝土微粉、硅灰、粉煤灰、改性钢纤维、改性脲醛树脂纤维、水、减水剂和膨胀剂;外层包括白水泥、荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒、玻璃光导纤维、水和减水剂。内层再生UHPC硬化以后,将外层荧光清水混凝土层浇筑在再生UHPC层表面,再生UHPC层表面的凹槽与硬化后的外层荧光清水混凝土层咬合加固,得到该墙材。本发明提高了墙材的力学性能,同时具有绝美的装饰效果,实用且美观,使用了再生材料,有利于降低建筑生产过程的碳排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑墙材及制备方法,尤其涉及一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材及制法。
背景技术
清水混凝土指不使用外部装饰而以自然外表为饰面的外部装饰混凝土。荧光石在白天可以吸收紫外光线,并且在夜间将储存的紫外光线释放出来,可以应用在混凝土中起到发光的装饰效果。随着饰面需求的不断提升,一种具有发光效果的清水混凝土应运而生。
UHPC(超高性能混凝土)具有强度高、韧性好、耐久性好的优点,被广泛应用于建筑行业中,但传统UHPC使用大量的水泥和活性掺合料等成分,将造成大量的碳排放。再生混凝土是指使用再生材料如再生骨料、再生微粉、垃圾焚烧灰等固体废弃物作为混凝土的掺合料或骨料而制备的混凝土。随着城市化建设进程的不断加快,建筑业也飞速发展,而其中大量的固体废弃物产生,这些固废处理成为一项难题,填埋会占用大量的土地资源,造成了环境的污染。
使用再生材料作为UHPC中的替代掺合料可以一定程度上减少对自然资源的开采,降低建筑生产的碳排放。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种具有荧光饰面效果且使用寿命长的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材;
本发明的第二个目的是提供上述荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材的制备方法。
技术方案:本发明所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层;
所述内层再生UHPC层包括以下重量份数的原料:100-120份高强水泥、70-90份机制砂、12-20份硅灰、5-10份粉煤灰、5-10份改性钢纤维、5-10份改性脲醛树脂纤维、20-25份水、6-8份减水剂和20-30份膨胀剂;还包括10-30份炉渣底灰和/或10-15份再生混凝土微粉;
所述外层荧光清水混凝土层包括以下重量份数的原料:100份白水泥、40-60份荧光石粉、40-60份碎玻璃粉、40-50份水和5份减水剂;还包括30-60份荧光石颗粒、40-70份透明树脂颗粒或10-20份玻璃光导纤维中的至少一种;
所述外层荧光清水混凝土层的原料混合制成浆料浇筑在内层再生UHPC层(1)的两侧,组成荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材。
其中,所述内层再生UHPC层的两侧表面设有凹槽,浆料硬化后形成的外层荧光清水混凝土层与凹槽咬合形成加固结构。
其中,所述钢纤维为弯钩形镀铜钢纤维,直径为0.20-0.25mm,长径比为70-80,抗拉强度≥4.0GPa。所述钢纤维为通过浸入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷溶剂中进行改性的钢纤维。具体方法为:首先对钢纤维表面进行打磨和抛光处理去除表面镀层,接着在水基清洗剂中进行超声波清洗,去除金属表面油污杂质,然后用清水冲洗,再浸入无水乙醇中,一段时间后取出,将表面的无水乙醇去除,然后浸入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷溶剂中,待吸附完成,经烘干处理后得到改性后的钢纤维;所述浸入无水乙醇5-10分钟;浸入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷溶剂中的时间为2-3小时;所述烘干的温度为100-120℃;时间优选为2小时。改性后的钢纤维可以增强与水泥的粘结强度。
其中,所述脲醛树脂纤维采用ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料进行改性;所述改性的方法为:将脲醛树脂在80-150℃与ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料熔融分散,经挤出及注塑后制得。优选改性后脲醛树脂纤维长度为2.5-3.5mm,纤维直径为0.05-0.2mm。
其中,所述ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料经过以下步骤制得:
将Zn盐和Al盐的混合溶液缓慢加入到Na2MoO4和GO的混合溶液中,搅拌,反应混合物在保护气氛中加热,调节pH为8-9,将产物过滤洗涤,经真空干燥制得。优选Zn盐为Zn(NO3)2·6H2O,Al盐为Al(NO3)3·9H2O;优选Zn/Al的化学计量比为2:1-4:1;优选所述GO和Na2MoO4的质量比为1:20-1:30。在保护气氛中加热的条件为:温度为60-70℃,时间为24-36h;所述保护气氛优选为氮气;所述真空干燥的条件为40-60℃,时间为24-48h。
其中,所述炉渣底灰经过光合生物溶液改性处理得到,具体制备方法为:将蓝藻干粉和饱和钙盐溶液混合组成改性溶液,将炉渣底灰放入改性溶液中,并置于光照条件下发生光合作用,产生碳酸钙沉淀附着于炉渣底灰上;所述光照条件的光源优选为在太阳光、灯光、红光或紫光。其中,蓝藻产生的CO2与溶液中的游离Ca2+结合产生碳酸钙附着于炉渣底灰上。这种矿化沉积产生的碳酸钙沉淀与水泥基材料有很好的相容性,并且能填补炉渣底灰的微裂纹。
其中,所述炉渣底灰来自垃圾焚烧发电厂的焚烧底灰,在改性前通过振动筛筛选粒径小于2mm的炉渣底灰后进行烘干处理,将炉渣底灰烘干至恒重。所述蓝藻干粉和饱和钙盐溶液的质量比为1:15-1:25;所述光照6-8h,温度15-25℃。
其中,所述再生混凝土微粉为废弃混凝土经球磨破碎后得到;优选所述再生混凝土微粉是经过龄期为一年的C40混凝土破碎球磨后经负压收集得到;所述再生混凝土微粉中,粒径大于45μm的微粉含量≤4%,粒径小于或等于2μm的含量占10%,粒径小于或等于12μm的微粉含量占50%,粒径小于或等于40μm的微粉含量占90%。
所述再生混凝土微粉通过与纳米二氧化硅混合而改性;所述改性方法为:在再生混凝土微粉中加入质量为1-2%的纳米二氧化硅混合均匀。
其中,所述荧光石粉为人造荧光石破碎筛分后得到的粒径小于100μm的细粉,所述荧光石颗粒为人造荧光石破碎筛分后得到的粒径为100-3000μm的细颗粒。
其中,所述透明树脂颗粒为环氧树脂颗粒,颗粒粒径为1-2mm,所述环氧树脂颗粒经震动抛光处理。此粒径能够保证透光性,又不会降低混凝土的致密性及强度,还能够加强混凝土的耐磨性和耐蚀性。将环氧树脂颗粒放置在震动抛光机抛光环氧树脂颗粒,震动抛光机中使用的抛光液使用粒径为1.6-3.0μm的金刚石悬浮液。通过振动将研磨盘中的研磨混合物发生三个方向的运动,使其中的混合物互相摩擦清洁,以达到清洗和去除毛边的高精度抛光效果。
其中,所述碎玻璃粉是由回收的废旧玻璃清洗后经过粉磨处理成粒径为0.01-0.05mm的粉末;所述玻璃光导纤维直径为0.20-0.25mm,长径比为70-80。此范围内的玻璃光导纤维能够有效增强混凝土的黏结性能,增强混凝土强度,并且具有光导性能,增强装饰效果。
其中,所述高强水泥为P·O 52.5硅酸盐水泥;所述砂为机制砂,所述机制砂的粒径范围是1-2mm;硅灰中活性SiO2含量≥98%,比表面积≥22000m2/kg;所述粉煤灰为I级粉煤灰,烧失量≤2%。
上述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材的制备方法,包括以下步骤:
(A)将高强水泥、硅灰、粉煤灰、机制砂、改性钢纤维、改性脲醛树脂纤维,以及炉渣底灰和/或再生混凝土微粉,加水混合搅拌,然后加入减水剂和膨胀剂继续搅拌得到浆体,将浆体倒入内层再生UHPC层的模板中,脱模成内层再生UHPC层;
(B)将内层再生UHPC层平铺,在内层再生UHPC层的侧面放置混凝土模板,将白水泥、碎玻璃粉、荧光石粉,以及荧光石颗粒、透明树脂颗粒或玻璃导光纤维中的至少一种,加水混合搅拌,再加入减水剂后搅拌,搅拌完成后的浆体倒入混凝土模板中,分别浇筑两侧的荧光清水混凝土层,经脱模制得。
有益效果:本发明与现有技术相比,取得如下显著效果:(1)使用改性的钢纤维和脲醛树脂纤维,增强了纤维与水泥基材料的黏结强度,提高了材料的耐磨性和耐蚀性,从而延长了材料的使用寿命;使用碎玻璃粉和荧光石粉和荧光石颗粒和透明树脂颗粒和玻璃光导纤维作为清水混凝土的细骨料和填充材料,使清水混凝土表面在夜间具有发光的饰面效果,添加的透明树脂颗粒具有反光作用,增加了其美观性,并且增加了材料的耐磨性和耐蚀性,提高了材料的耐久性。(2)使用再生废弃物炉渣底灰和再生混凝土微粉配置UHPC,减少了自然资源的消耗,降低了碳排放,同时满足了UHPC的基本力学性能;使用微生物的光合作用在炉渣底灰上沉积碳酸钙,填补了炉渣底灰的微裂纹和孔隙,有效减少率炉渣底灰的吸水率,提高了UHPC的强度。(3)使用外层荧光清水混凝土与内层再生UHPC夹心结构,在保证建筑材料高强度的情况下,外层荧光清水混凝土减少了饰面工程带来的污染,缩短了工期。
附图说明
图1为本发明的组合墙材的主视图;
图2为本发明的组合墙材中内层再生UHPC层的主视图;
图3为本发明的组合墙材中内层再生UHPC层的俯视图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1-3所示,一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层1和外层荧光清水混凝土层2;内层再生UHPC层1的两侧表面均设有凹槽3,将外层荧光清水混凝土层2的原料制成浆料浇筑在内层再生UHPC层1的两侧;浆料硬化后形成的外层荧光清水混凝土层2与凹槽3咬合形成加固结构;组成荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材。
其中,内层再生UHPC层中各组分的掺量按照质量份数计算分别为:110份P·O52.5水泥、80份机制砂、10份炉渣底灰、10份再生混凝土微粉、12份硅灰、5份粉煤灰、5份改性钢纤维、5份改性脲醛树脂纤维、20份水、8份减水剂和20份膨胀剂。
其中,炉渣底灰来自垃圾焚烧发电厂的焚烧底灰,通过振动筛筛选粒径小于2mm的炉渣底灰后进行烘干处理,将炉渣底灰烘干至恒重,对炉渣底灰进行光合生物溶液改性处理,使用质量比为1:20的蓝藻干粉和氯化钙饱和溶液组成改性溶液,然后将炉渣底灰放入改性溶液中,置于阳光下8小时,温度20℃,蓝藻产生的CO2与溶液中的游离Ca2+结合产生碳酸钙沉淀附着在炉渣底灰上填补炉渣底灰的微裂纹。
再生混凝土微粉是经过龄期为一年的C40混凝土破碎球磨后负压收集得到,加入2%的纳米二氧化硅混合均匀。
改性钢纤维为弯钩形镀铜钢纤维,直径为0.20-0.25mm,长径比为70-80,其抗拉强度≥4.0GPa,首先对钢纤维表面进行打磨和抛光处理去除表面镀层,接着放入装有水基清洗剂的超声波清洗机进行超声波清洗30分钟,去除金属表面油污杂质,用清水冲洗,再浸入无水乙醇中,5分钟后取出,擦干表面附着的无水乙醇,然后浸入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷溶剂中,待吸附完成,在100℃烘箱放置2小时恒温烘干,得到改性后的钢纤维。
脲醛树脂纤维采用钼酸盐插层ZnAl水滑石/氧化石墨烯纳米复合材料进行改性,即采用ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料进行改性;将脲醛树脂在120℃与ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料熔融且分散均匀后,通过挤出机和注塑机进行分离,改性后脲醛树脂纤维长度为3mm,纤维直径为0.05-0.2mm之间。其中ZnAl-HT-MoO4)/GO纳米复合材料采用共沉淀法制备:将化学计量Zn/Al比为2/1的Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O的盐混合溶液缓慢加入到Na2MoO4和GO的混合溶液中,磁力搅拌,其中GO和Na2MoO4的质量比为1:20。反应混合物在65℃氮气气氛中加热24h,通过调节NaOH溶液使反应混合物的pH保持在8-9。得到的ZnAl-HT-MoO4/GO纳米混合物用脱气蒸馏水过滤洗涤多次。然后在真空条件下,50℃干燥48小时得到ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料。
其中,外层荧光清水混凝土层中各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、60份荧光石颗粒、40份荧光石粉、40份碎玻璃粉、40份透明树脂颗粒、10份玻璃光导纤维、40份水和5份减水剂。
其中,荧光石粉和荧光石颗粒均来自于人造荧光石,将人造荧光石破碎筛分,收集小于100μm的细粉作为荧光石粉,收集粒径在100-3000μm的细颗粒作为荧光石颗粒,并且对荧光石颗粒表面使用清洗剂进行清洗。所述透明树脂颗粒为环氧树脂颗粒,颗粒粒径介于1-2mm之间,将环氧树脂颗粒放置在震动抛光机抛光环氧树脂颗粒。碎玻璃粉是由回收的废旧玻璃清洗后经过粉磨机处理成粒径为0.01-0.05mm的粉末。玻璃光导纤维直径为0.20-0.25mm,长径比为70-80。
利用上述原料制备荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材的方法,包括以下步骤:
(A)将高强水泥、再生混凝土微粉、硅灰、粉煤灰、机制砂、炉渣底灰、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维加水混合搅拌,然后加入减水剂和膨胀剂搅拌,得到浆体,将浆体倒入内层再生UHPC层的模板中,脱模成内层再生UHPC层1;
(B)将内层再生UHPC层1平铺,在内层再生UHPC层的侧边四个面放置混凝土模板,将白水泥、碎玻璃粉、荧光石颗粒、荧光石粉、透明树脂颗粒和玻璃导光纤维混合搅拌,加入水和减水剂后搅拌,搅拌完成后的浆体倒入混凝土模板中,分别浇筑两侧的荧光清水混凝土层,经脱模制得。
实施例2
在实施例1的基础上,与实施例1不同的是:炉渣底灰改性处理过程中,蓝藻干粉和氯化钙饱和溶液的质量比为1:15,置于阳光或红外光下6小时,温度15℃;再生混凝土微粉是经过龄期为一年的C40混凝土破碎球磨后负压收集得到,加入1%的纳米二氧化硅混合均匀;脲醛树脂纤维改性过程中,Zn/Al比为4:1,GO和Na2MoO4的质量比为1:30,在60℃氮气气氛中加热36小时。
实施例3
在实施例1的基础上,与实施例1不同的是:炉渣底灰改性处理过程中,蓝藻干粉和氯化钙饱和溶液的质量比为1:25,置于阳光或红外光下8小时,温度25℃;再生混凝土微粉是经过龄期为一年的C40混凝土破碎球磨后负压收集得到,加入1.5%的纳米二氧化硅混合均匀;脲醛树脂纤维改性过程中,Zn/Al比为3:1,GO和Na2MoO4的质量比为1:25,在70℃氮气气氛中加热24小时。
实施例4
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份P·O 52.5水泥、70份机制砂、15份炉渣底灰、10份再生混凝土微粉、15份硅灰、5份粉煤灰、5份改性钢纤维、5份改性脲醛树脂纤维、22份水、8份减水剂和20份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
一种外层荧光清水混凝土层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、50份荧光石颗粒、40份荧光石粉、50份碎玻璃粉、40份透明树脂颗粒、10份玻璃光导纤维、40份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例5
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
其中,内层再生UHPC层中各组分的掺量按照质量份数计算分别为:120份P·O52.5水泥、90份机制砂、20份炉渣底灰、10份再生混凝土微粉、12份硅灰、8份粉煤灰、10份改性钢纤维、5份改性脲醛树脂纤维、25份水、7份减水剂和25份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
其中,外层荧光清水混凝土层种各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、30份荧光石颗粒、60份荧光石粉、40份碎玻璃粉、40份透明树脂颗粒、10份玻璃光导纤维、40份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例6
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:110份P·O52.5水泥、90份机制砂、30份炉渣底灰、15份再生混凝土微粉、20份硅灰、10份粉煤灰、8份改性钢纤维、5份改性脲醛树脂纤维、25份水、6份减水剂和25份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
一种外层荧光清水混凝土层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、60份荧光石颗粒、40份荧光石粉、60份碎玻璃粉、70份透明树脂颗粒、15份玻璃光导纤维、45份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例7
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:110份P·O52.5水泥、80份机制砂、20份炉渣底灰、12份再生混凝土微粉、20份硅灰、10份粉煤灰、5份改性钢纤维、10份改性脲醛树脂纤维、25份水、6份减水剂和25份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
一种外层荧光清水混凝土层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、40份荧光石颗粒、50份荧光石粉、50份碎玻璃粉、60份透明树脂颗粒、20份玻璃光导纤维、45份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例8
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
其中,内层再生UHPC层中各组分的掺量按照质量份数计算分别为:110份P·O52.5水泥、80份机制砂、20份炉渣底灰、15份再生混凝土微粉、15份硅灰、10份粉煤灰、7份改性钢纤维、8份改性脲醛树脂纤维、25份水、6份减水剂和25份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
其中,外层荧光清水混凝土层中各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、50份荧光石颗粒、60份荧光石粉、60份碎玻璃粉、70份透明树脂颗粒、20份玻璃光导纤维、50份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例9
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:120份P·O52.5水泥、90份机制砂、20份炉渣底灰、15份再生混凝土微粉、20份硅灰、10份粉煤灰、10份改性钢纤维、10份改性脲醛树脂纤维、20份水、8份减水剂和30份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
一种外层荧光清水混凝土层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、45份荧光石颗粒、45份荧光石粉、45份碎玻璃粉、50份透明树脂颗粒、15份玻璃光导纤维、45份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
实施例10
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份P·O52.5水泥、70份机制砂、10份炉渣底灰、15份再生混凝土微粉、20份硅灰、10份粉煤灰、10份改性钢纤维、5份改性脲醛树脂纤维、22份水、7份减水剂和25份膨胀剂。
其中,使用的炉渣底灰、再生混凝土微粉、改性钢纤维和改性脲醛树脂纤维的材料与实施例1中相同。
一种外层荧光清水混凝土层,各组分的掺量按照质量份数计算分别为:100份白水泥、30份荧光石颗粒、40份荧光石粉、40份碎玻璃粉、50份透明树脂颗粒、10份玻璃光导纤维、40份水和5份减水剂。
其中,使用的荧光石颗粒、荧光石粉、碎玻璃粉、透明树脂颗粒和玻璃光导纤维与实施例1中相同。
对比例1
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,相较于实施例1,未掺加10份炉渣底灰。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加60份荧光石颗粒、40份荧光石粉、40份碎玻璃粉、40份透明树脂颗粒和10份玻璃光导纤维。
对比例2
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,相较于实施例1,未掺加10份再生混凝土微粉。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加60份荧光石颗粒。
对比例3
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,相较于实施例1,掺加5份未改性的普通钢纤维。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加40份透明树脂颗粒。
对比例4
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,相较于实施例1,掺加5份未改性的普通脲醛树脂纤维。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加10份玻璃光导纤维。
对比例5
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,与实施例1相同。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加40份荧光石粉。
对比例6
一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,包括内层再生UHPC层和外层荧光清水混凝土层。
一种内层再生UHPC层,与实施例1相同。
一种外层荧光清水混凝土层,相较于实施例1,未掺加40份碎玻璃粉。
以GB/T 17671-2021《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》标准成型方法来制备实施例和对比例的试验试块,试件尺寸为40mm×40mm×160mm,在20±2℃的温度和相对湿度95RH的标准养护条件下养护28天,测量内层再生UHPC层试件的28d抗压强度和抗折强度以及外层荧光清水混凝土层的28d抗压强度和透明度,结果如表1所示。
表1各实施例及对比例的内层及外层的力学性能
本发明经反复试验验证,取得了满意的试用效果。
Claims (10)
1.一种荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,包括内层再生UHPC层(1)和外层荧光清水混凝土层(2);
所述内层再生UHPC层(1)包括以下重量份数的原料:100-120份高强水泥、70-90份机制砂、12-20份硅灰、5-10份粉煤灰、5-10份改性钢纤维、5-10份改性脲醛树脂纤维、20-25份水、6-8份减水剂和20-30份膨胀剂;还包括10-30份炉渣底灰和/或10-15份再生混凝土微粉;
所述外层荧光清水混凝土层(2)包括以下重量份数的原料:100份白水泥、40-60份荧光石粉、40-60份碎玻璃粉、40-50份水和5份减水剂;还包括30-60份荧光石颗粒、40-70份透明树脂颗粒或10-20份玻璃光导纤维中的至少一种;
所述外层荧光清水混凝土层(2)的原料混合制成浆料浇筑在内层再生UHPC层(1)的两侧,组成荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材。
2.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述内层再生UHPC层(1)的两侧表面设有凹槽(3),浆料硬化后形成的外层荧光清水混凝土层(2)与凹槽(3)咬合形成加固结构。
3.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述钢纤维为通过浸入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷溶剂中进行改性的钢纤维。
4.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述脲醛树脂纤维通过以下方法改性:将脲醛树脂在80-150℃与ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料熔融分散,经挤出及注塑后制得。
5.根据权利要求4所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述ZnAl-HT-MoO4/GO纳米复合材料通过以下步骤制得:将Zn盐和Al盐的混合溶液缓慢加入到Na2MoO4和GO的混合溶液中,搅拌,反应混合物在保护气氛中加热,调节pH为8-9,将产物过滤洗涤,经真空干燥制得。
6.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述炉渣底灰经过光合生物溶液改性处理得到,具体制备方法为:将蓝藻干粉和饱和钙盐溶液混合组成改性溶液,将炉渣底灰放入改性溶液中,并置于光照条件下发生光合作用,产生碳酸钙沉淀附着在炉渣底灰上。
7.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述再生混凝土微粉为废弃混凝土经球磨破碎后得到;所述再生混凝土微粉通过与纳米二氧化硅混合而改性。
8.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述荧光石粉为人造荧光石破碎筛分后得到的粒径小于100μm的细粉,所述荧光石颗粒为人造荧光石破碎筛分后得到的粒径为100-3000μm的细颗粒;所述透明树脂颗粒为环氧树脂颗粒,颗粒粒径为1-2mm,所述环氧树脂颗粒经震动抛光处理。
9.根据权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材,其特征在于,所述碎玻璃粉为废旧玻璃清洗后经过粉磨处理成粒径为0.01-0.05mm的粉末;所述玻璃光导纤维直径为0.20-0.25mm,长径比为70-80。
10.一种权利要求1所述的荧光清水混凝土装饰的再生UHPC组合墙材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(A)将高强水泥、硅灰、粉煤灰、机制砂、改性钢纤维、改性脲醛树脂纤维,以及炉渣底灰和/或再生混凝土微粉,加水混合搅拌,然后加入减水剂和膨胀剂继续搅拌得到浆体,将浆体倒入内层再生UHPC层的模板中,脱模成内层再生UHPC层(1);
(B)将内层再生UHPC层(1)平铺,在内层再生UHPC层(1)的侧面放置混凝土模板,将白水泥、碎玻璃粉、荧光石粉,以及荧光石颗粒、透明树脂颗粒或玻璃导光纤维中的至少一种,加水混合搅拌,再加入减水剂后搅拌,搅拌完成后的浆体倒入混凝土模板中,分别浇筑两侧的荧光清水混凝土层(2),经脱模制得。
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