一种提高再生混凝土抗渗性能的方法技术

本发明专利技术提供一种提高再生混凝土抗渗性能的方法，包括以下部分：1）在胶凝材料中用粉煤灰和矿渣粉部分取代水泥；2）限制再生粗骨料取代率的使用范围；3）在再生混凝土拌合物中加入适量的引气型外加剂；4）本发明专利技术中还给出了再生混凝土的完整制备过程。本发明专利技术提供的一种提高再生混凝土抗渗性能的方法，给出了适宜的粉煤灰、矿粉、茶皂素的掺量和再生粗骨料取代率，还给出了再生混凝土在制备过程有别于普通混凝土之处。可用于改善再生混凝土抗渗耐久性能，促进再生混凝土的推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于房屋建筑材料
，涉及一种提高再生混凝土抗渗性能的方法。
技术介绍
将废旧混凝土经过破碎、加工、分级和按一定比例相互配合后得再生骨料。而利用再生骨料部分或全部替代天然骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土。再生混凝土符合建筑业可持续发展的要求，具有巨大的社会经济环境效益，日益受到人们的关注。近几年来国内外学者对于再生混凝土的研究越来越多。从微观上看，再生混凝土的结构比普通混凝土要复杂的多，再生混凝土由三相、三种界面组成，其中旧水泥砂浆层与三个接触面成为再生混凝土的薄弱环节，影响再生混凝土强度和耐久性。国内外大量研究表明，与普通混凝土相比，再生混凝土强度较低、耐久性较差且预拌的再生混凝土工作性也较差。而进一步研究表明，通过合理的配合比设计可以使再生混凝土达到一般混凝土的设计强度要求，而通过添加外加剂也可实现提高再生混凝土工作性的目标。然而再生粗骨料表观密度小，压碎指标高、吸水率高，其耐久性较差，成为制约再生混凝土推广应用的重要因素。再生粗骨料在破碎过程中内部产生的微裂缝，再生粗骨料附着的老砂浆的空隙，以及老砂浆与骨料的老界面的存在，都会改变再生混凝土内部的孔结构，增大再生混凝土的孔隙率，从而影响其抗渗能力。混凝土的抗渗性能除了关系到水分及有害物质的渗透，还直接影响混凝土的抗冻性及抗侵蚀性等，因此混凝土的抗渗性能被认为是评价混凝土耐久性的重要指标之一。再生粗骨料由于内部孔隙、微裂缝等的存在，所制备的再生混凝土与普通混凝土相比，抗渗性能较差，直接影响再生混凝土的耐久性能，进而影响了再生混凝土的实际应用，因此亟待找到改善再生混凝土抗渗性能的方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种提高再生混凝土抗渗性能的方法，用于解决现有技术中缺乏改善再生混凝土抗渗耐久性能的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种提高再生混凝土抗渗性能的方法及制备再生混凝土的过程。提高再生混凝土抗渗性能的方法：1）在胶凝材料中用粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥。优选地，所述胶凝材料以重量百分比计，包括以下组分：水泥40-65%；粉煤灰15-30%；矿渣粉20-45%；更优选的，胶凝材料中还可选择性掺入硅灰5-10%。复合掺合料总用量不得大于胶凝材料总用量的60%。更优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥，更优选地，所述普通硅酸盐水泥强度等级为P.O42.5或以上。更优选地，所述粉煤灰等级为II级或以上，性能达到国家标准GBT-1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定。更优选地，所述矿渣粉等级为S95或以上，性能达到国家标准GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》的规定。所述胶凝材料的总用量及水胶比应根据所配混凝土的强度等级按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011或试验确定。2）合理选用再生粗骨料取代天然粗骨料的比例优选地，所述天然粗骨料与再生粗骨料的加入质量之比为：2：3-7：3，即再生粗骨料的取代率为：30-60%（m/m）。所述再生骨料取代率是指将再生骨料部分或全部代替天然骨料的比率。更优选地，所述天然粗骨料与再生粗骨料的加入质量之比为：1：1，即再生粗骨料取代率为50%（m/m）。3）在再生混凝土中掺入适量引气型外加剂。优选地，所述引气剂为茶皂素。所述茶皂素是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物。更优选地，所述茶皂素掺量为所述胶凝材料加入质量的0.01-0.05%（m/m）。最优选地，所述茶皂素掺量为所述胶凝材料加入质量的0.03%（m/m）。制备再生混凝土的过程：1）先后称取前文所述胶凝材料及细骨料搅拌混合均匀，再加入天然粗骨料和再生粗骨料继续搅拌、混合均匀，获得干料；优选地，所述细骨料为天然黄砂。砂率根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011确定，并在普通混凝土砂率的基础上增加3%。优选地，所述天然粗骨料为天然碎石。优选地，所述再生粗骨料是指将废旧混凝土经过加工、破碎、分级后，按一定比例混合形成的再生骨料。再生粗骨料吸水率高，可用附加水预吸收处理或在搅拌时将附加水直接加入拌合水中。所述搅拌过程应符合《混凝土结构工程施工规范》GB506666-2011的规定。2）分别称取上述引气剂（茶皂素）与拌合水，混合均匀，获得第一混合液；所述引气剂（茶皂素）与拌合水混合是将茶皂素直接溶于拌合水或先将茶皂素配成水溶液再加入拌合水中。优选地，所述拌合水为自来水，拌合水用量由所配混凝土的水胶比确定。所述混合方式为人工搅拌至溶液均匀。3）将减水剂加入步骤2）中的第一混合液，搅拌混合均匀，获得第二混合液；优选地，所述减水剂为非引气型减水剂，更优选地，所述非引气型减水剂为萘系减水剂。主要成分为β基萘磺酸盐甲醛缩合物。减水剂掺量由减水剂减水效率和坍落度要求确定。4）将步骤3）中获得第二混合液加入步骤1）中获得干料中，搅拌后，即得有较好抗渗性能的再生混凝土。所述第二混合液与所述干料的比例关系根据所配混凝土的水胶比确定。所述搅拌过程应符合《混凝土结构工程施工规范》GB506666-2011的规定。本专利技术还进一步提供了上述提高再生混凝土抗渗性及其制备方法在再生混凝土中的应用实例。如上所述，本专利技术提供了一种提高再生混凝土抗渗性的方法及相应再生混凝土的制备步骤。通过添加一定比例的粉煤灰和矿粉（硅灰），合理选用再生粗骨料取代率，并在再生混凝土中添加茶皂素，从而改善再生混凝土的抗渗性能，提高再生混凝土的耐久性。本专利技术中给出了适宜的粉煤灰、矿粉、硅灰及茶皂素的掺量，还提出了合理的再生粗骨料取代率，最后还给出了本专利技术所涉及的再生混凝土的制备方法。所提出的方法易于实现，可实施性强，能有效提高再生混凝土的抗渗耐久性能，是促进再生混凝土工程应用的重要一环。粉煤灰、矿粉和硅灰的化学成分都含有大量活性SiO2及Al2O3，在潮湿的环境中能与Ca(OH)2等碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，这些生成物强度高、致密性好，分布在水泥石中，既能填充水泥石中的微孔、提高硬化混凝土的致密性、堵塞开放性的毛细孔，又能增大水泥石同粗细集料界而的粘结力，从而提高混凝土的抗渗性。另外混凝土中掺入粉煤灰和矿粉取代部分水泥或部分砂，由于粉煤灰和矿粉粒径较水泥小，填充于水泥颗粒中，改善了原材料的粒径组合，也减少混凝土的微孔隙，提高混凝土结构的密实性，改善混凝土的抗渗透性。再生粗骨料内部损伤引起微裂缝的产生，成为再生混凝土中的渗水通道，影响再生混凝土的抗渗性能。同时再生粗骨料力学性能不如天然骨料，再生粗骨料掺量的增大，对再生混凝土的抗渗性能和强度均会造成不利影响，因此需要对再生粗骨料的掺量进行限定。研究表明当再生粗骨料的取代率在30%-60%时，再生混凝土的力学性能与耐久性能较为良好且能较为充分地利用再生粗骨料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高再生混凝土抗渗性的方法，包括以下部分：1）在胶凝材料中用粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥；2）合理选用再生粗骨料取代天然粗骨料的比例；3）在再生混凝土拌合物中加入适量的引气剂；4）完整的再生混凝土制备过程。

【技术特征摘要】
1.一种提高再生混凝土抗渗性的方法，包括以下部分：
1）在胶凝材料中用粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥；
2）合理选用再生粗骨料取代天然粗骨料的比例；
3）在再生混凝土拌合物中加入适量的引气剂；
4）完整的再生混凝土制备过程。
2.根据权利要求1所述的一种提高再生混凝土抗渗性的方法，其特征在于，所述胶凝材料以重量百分比计，包括以下组分：
水泥40-65%；
粉煤灰15-30%；
矿渣粉20-45%；
3.根据权利要求2所述的一种提高再生混凝土抗渗性的方法，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为P.O42.5或以上；所述粉煤灰等级为II级或以上；所述矿渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚玲，黄晖皓，肖建庄，陈悦海，黄岚，
申请(专利权)人：上海城建物资有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31