一种制备稳定性能的再生混凝土方法技术

本发明专利技术公开了一种制备稳定性能的再生混凝土方法，该方法包括以下步骤：步骤1)：制备组合粗骨料；步骤2)：将组合粗骨料、水泥、细骨料、10～35％火山灰或者粉煤灰依次投料，干拌20～30秒至均匀，加入1/2用水量和0.5％～1.5％重量百分比的减水剂搅拌20～30秒至均匀，加入剩下的1/2用水量搅拌60～120秒至均匀，制成再生混凝土。本发明专利技术充分利用混凝土中不同粒径骨料作用的原理，结合考虑再生骨料的吸水率、粘结的水泥砂浆、缺陷和裂缝等特性，采用低吸水率的大粒径再生骨料，除了提高组合粗骨料的品质，彻底克服了高替代率再生混凝土的强度低和离散的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制备稳定性能的再生混凝土方法
本专利技术涉及一种制备稳定性能的再生混凝土方法，属于建筑工程混凝土制备

技术介绍
随着土木工程的快速发展，混凝土结构的拆除和翻新改造产生大量的废弃混凝土。再生混凝土技术能够从根本上解决废弃混凝土的出路问题，既能减轻废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然骨料资源、缓解骨料供求矛盾、减少自然资源和能源的消耗，具有显著的社会、经济和环境效益。再生混凝土制备技术难以在土木工程领域大范围内推广，问题在于：如果再生骨料含量高，混凝土强度太低，工作性能低；为提高混凝土强度，如果降低再生骨料的含量，强度离散性很大；如果使用高效能粘结剂或者精细加工的再生骨料，则成本太高。因此单纯借鉴传统混凝土制备方法难以实现制备稳定性能的再生混凝土。为获得工作性能良好的再生混凝土，提高其强度及稳定性等力学性能，增加所含再生骨料质量百分数，国内学者一般通过调整混凝土的配合比和拌制方法得到解决。目前公知的混凝土制备方法包括四种：第一种代换法，即以等质量或等体积的原则用再生骨料替换传统混凝土中的天然骨料的方法制备再生混凝土。等质量法是最常用和最普遍使用的一种方法，等体积法通过测量也可以使用。对于单一采用再生骨料代换天然骨料的方法，通过替换率和再生混凝土的力学性能关系确定临界百分数，由于再生骨料来源和质量不能保证，骨料替代率提高有限，再生混凝土的强度稳定性差。第二种颗粒整形法，即通过机械破碎法、常规加热法、加热碾磨法、酸浸法及化学方法破碎废弃混凝土，修理骨料形状，降低吸水率制备高品质的再生骨料。机械破碎法是最简单和最经济的一种方法，再生骨料吸水率降低很小。常规加热法和加热碾磨法在日本技术最成熟，由于制备过程耗能很大对于能源非常紧张的我国来说不现实，经济上也不划算。酸浸法和化学方法处于学术研究范围内，距广泛的工程应用还有一定的难度。第三种采用高标号水泥和高效能胶黏剂。此种再生混凝土强度提高有限，与传统混凝土相比成本较高，在市场条件下竞争力较弱。第四种拌制方法，通常采用二次搅拌法，在保证混凝土中各组分在搅拌过程中宏观均匀性的同时，通过改变物料的投料量和搅拌顺序提高水泥分散性和水化程度，改善骨料-砂浆界面，提高界面过渡区的粘结强度。在已有的再生混凝土搅拌方法中较多的借鉴传统混凝土成熟的搅拌法，很少考虑或者利用搅拌过程中再生骨料的吸水性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述公知再生混凝土制备中存在的问题，提出一种稳定性能的再生混凝土制备方法，采取天然骨料和再生骨料组合配制使用，充分利用了大粒径再生骨料的框架支撑作用，小粒径天然骨料的填充作用，搅拌时考虑并利用再生骨料的吸水特性，既保证了再生混凝土强度等力学性能的稳定，又提高再生骨料百分数含量，制备方法简单有效，可实现简化生产，降低造价，可以直接应用于工程实践。本专利技术采用的技术方案：一种制备稳定性能的再生混凝土方法，该方法包括以下步骤：步骤1)：制备组合粗骨料；所述组合粗骨料是用振动筛将天然骨料和再生骨料分别筛分成大粒径组和小粒径组骨料，用小粒径天然骨料和大粒径再生骨料配制成组合粗骨料一，大粒径天然骨料和小粒径再生骨料配制成组合粗骨料二；由于大粒径再生骨料吸水率低，缺陷和裂缝较少，可以有效减少组合粗骨料一的含水率；再混入吸水率可以忽略不计的小粒径天然骨料，级配曲线得到提高，因此保证了组合粗骨料一的质量和品质，降低了骨料物理参数的离散性，均匀性更好。组合粗骨料二虽然混入了吸水率较高的小粒径再生骨料，但由于其含量低，组合粗骨料二的吸水率保持在较低水平。所述组合粗骨料一按照粒径和重量百分比，由以下组分组成：天然骨料，粒径5～16mm，含量0％～30％；再生骨料，粒径5～42.5mm，含量70％～100％；组合粗骨料一的配制方法是利用大粒径再生骨料比小粒径的吸水率小、粘结的水泥砂浆少、缺陷和裂缝少等特性提供框架支撑作用，小粒径天然骨料提供填充作用，这样配制的组合不仅可以降低吸水率、裂缝等缺陷，还可以提高再生骨料的质量百分数。所述组合粗骨料二按照粒径和重量百分比，由以下组分组成：天然骨料，粒径10～42.5mm，含量70％～95％；再生骨料，粒径5～16mm，含量5％～30％；所述组合粗骨料二的配制方法，是利用再生混凝土中再生骨料含量较低时，其力学性能接近传统混凝土的性质，虽然小粒径再生骨料吸水率高，但是所占百分数较低，因此组合粗骨料二吸水能力很有限，保证了制备混凝土的质量。步骤2)：将组合粗骨料、水泥、细骨料、10～35％火山灰或者粉煤灰依次投料，干拌20～30秒至均匀，加入1/2用水量和0.5％～1.5％重量百分比的减水剂搅拌20～30秒至均匀，加入剩下的1/2用水量搅拌60～120秒至均匀，制成再生混凝土。所述再生混凝土制备方法，采用先干拌再湿拌方法，是由于再生骨料相对天然骨料的吸水率大，防止搅拌过程中再生骨料吸水过多，降低新拌混凝土的工作性能；同样这种方法可以降低用水量，从而获得低水灰比的再生混凝土，其强度得到提高。采用两次湿拌的方法，延迟加水的时间，缩短了最后一次加水至搅拌结束的时间，获得工作性能良好的新拌混凝土。在干拌时加入火山灰或者粉煤灰，是由于火山灰和粉煤灰可以改善骨料-砂浆界面的致密度，更重要的是提高新拌混凝土的工作性能。添加和调整减水剂的用量可以获得和传统混凝土相同工作性能的再生混凝土。作为优选，为了配制出高品质的组合粗骨料，振动筛孔径的选择是关键，筛分骨料的振动筛的孔径以再生骨料粒径中低吸水率的粒径为准，一般为9～20mm。由于再生骨料的吸水率的特性有随着粒径增大减小的趋势，其中粒径在9～20mm吸水率变化明显，所以通过控制再生骨料的粒径可以有效的降低组合粗骨料的吸水率，同时也减少其中的裂缝等缺陷，达到了提升粗骨料品质的目的。本专利技术充分利用混凝土中不同粒径骨料作用的原理，结合考虑再生骨料的吸水率、粘结的水泥砂浆、缺陷和裂缝等特性，采用低吸水率的大粒径再生骨料，除了提高组合粗骨料的品质，彻底克服了高替代率再生混凝土的强度低和离散的问题。本专利技术通过现有可行的筛选、配制、搅拌技术来降低再生骨料的吸水率，提高组合粗骨料的品质，降低再生混凝土的用水量和水灰比，这些有益于提高再生混凝土工作性能、强度以及强度的稳定性。有益效果：(1)本专利技术采用的组合粗骨料配制方法和再生混凝土制备方法，可以提高再生混凝土强度及稳定性等力学性能。(2)组合粗骨料的配制方法，粗骨料的筛分和组合，操作简单，方便施工，而且可以最大限度地降低组合粗骨料的吸水率，减少裂缝、粘结砂浆等缺陷，充分发挥天然骨料和再生骨料在混凝土中的作用，骨料在空间上分布更为紧密，物理性质更加均匀，彻底解决再生混凝土中再生骨料质量百分数不高的问题。(3)再生混凝土的配制方法，先干拌后湿拌，二次湿拌，可以减少用水量，降低水灰比，有利于提高混凝土强度，制备的新拌混凝土工作性能得到提高，并且容易保证。(4)通过提高组合粗骨料的品质增加再生骨料的利用率是解决废弃混凝土的有效途径之一，本专利技术在减轻废弃混凝土对环境的污染，节省天然骨料资源，缓解骨料供求矛盾，减少自然资源和能源的消耗，具有显著的社会、经济和环境效益，符合可持续发展的要求，是发展绿色混凝土的主要途径之一。附图说明图1为本专利技术组合粗骨料配制流程图；图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备稳定性能的再生混凝土方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1）：制备组合粗骨料；所述组合粗骨料是用振动筛将天然骨料和再生骨料分别筛分成大粒径组和小粒径组骨料，用小粒径天然骨料和大粒径再生骨料配制成组合粗骨料一，大粒径天然骨料和小粒径再生骨料配制成组合粗骨料二；所述组合粗骨料一按照粒径和重量百分比，由以下组分组成：天然骨料，粒径5~16mm，含量0%~30%；再生骨料，粒径5~42.5mm，含量70%~100%；所述组合粗骨料二按照粒径和重量百分比，由以下组分组成：天然骨料，粒径10~42.5mm，含量70%~95%；再生骨料，粒径5~16mm，含量5%~30%；步骤2）：将组合粗骨料、水泥、细骨料、10~35%火山灰或者粉煤灰依次投料，干拌20~30秒至均匀，加入1/2用水量和0.5%~1.5%重量百分比的减水剂搅拌20~30秒至均匀，加入剩下的1/2用水量搅拌60~120秒至均匀，制成再生混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种制备稳定性能的再生混凝土方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1)：制备组合粗骨料；所述组合粗骨料是用振动筛将天然骨料和再生骨料分别筛分成大粒径组和小粒径组骨料，用小粒径天然骨料和大粒径再生骨料配制成组合粗骨料一，大粒径天然骨料和小粒径再生骨料配制成组合粗骨料二；所述组合粗骨料一按照粒径和重量百分比，由以下组分组成：天然骨料，粒径5～16mm，含量15％～30％；再生骨料，粒径5～42.5mm，含量70％～85％；其中，天然骨料粒径小于再生骨料粒径；所述组合粗骨料二按照粒径和重量百分比，由以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维滨，马康，马志凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32