一种再生混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种再生混凝土及其制备方法，属于建筑材料混凝土技术领域，再生混凝土由包含以下重量份的原料制成：140～150份的水泥、580～590份的再生粗骨料、260～270份的再生细骨料、95～105份的机制砂、35～45份的河砂、70～80份的矿物掺和料、15～32份的混杂纤维、4.2～4.6份的混凝土外加剂和80～90份的水。其制备方法为按配方比例称取各原料，将粗骨料、再生细骨料、机制砂与河砂混合，然后加入水泥、矿物掺和料和混杂纤维，搅拌均匀后加入混凝土外加剂和水，拌和均匀得到再生混凝土。本发明专利技术具有节约天然材料资源、环保的优势，制得的再生混凝土工作性能、力学性能优异，质量稳定且成本较低。

A kind of recycled concrete and its preparation method

The invention relates to a recycled concrete and its preparation method, belonging to the technical field of building material concrete. The recycled concrete is made of 140-150 portions of cement, 580-590 portions of recycled coarse aggregate, 260-270 portions of recycled fine aggregate, 95-105 portions of mechanical sand, 35-45 portions of river sand, 70-80 portions of mineral admixtures and 15-32 portions of hybrid fibers. D, 4.2-4.6 phr of concrete admixture and 80-90 phr of water. The preparation method is to weigh the raw materials according to the proportion of the formula, mix coarse aggregate, recycled fine aggregate, machine-made sand and river sand, then add cement, mineral admixture and hybrid fiber, mix evenly, then add concrete admixture and water, mix evenly to get recycled concrete. The recycled concrete has the advantages of saving natural material resources and environmental protection, excellent working performance and mechanical properties, stable quality and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种再生混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料混凝土
，更具体地说，它涉及一种再生凝土及其制备方法。
技术介绍
混凝土是现代工程结构中最大宗的建筑材料之一，随着我国经济建设的快速发展和基础设施建设的不断完善，对混凝土的消耗量也急剧增加。混凝土是由胶凝材料和骨料胶结成整体的工程复合材料，每年通过混凝土消耗的天然骨料超过20亿吨，对骨料资源的大量开采易引起耕地破坏、山林遭毁和资源匮乏等问题。为了减少开采天然砂石料对环境的破坏以及开采耗能，目前出现了再生混凝土技术，再生混凝土是将建筑垃圾通过清洗、破碎、筛分后作为混凝土骨料，部分或全部取代天然骨料应用于混凝土生产的技术。再生混凝土有利于节约资源和能源，有利于保护环境和实现可持续发展，但再生骨料的棱角较多，孔隙率大，骨料的再生处理过程会在其内部产生大量微细裂缝，导致其吸水率高，影响再生混凝土的性能。现有技术中，公告号为CN108558324A的中国专利公开了一种抗渗再生混凝土，由50-70份的水泥、30-45份的天然细骨料、70-80份的改性再生粗骨料、5-10份的粉煤灰、0.5-2份的减水剂、8-12份的添加剂、5-6份的脲酶和25-30份的水组成，通过对再生粗骨料进行改性，在废弃混凝土内部填充正硅酸乙酯和尿素，促使再生粗骨料中二氧化硅和碳酸钙对内部孔隙进行填充，以提高再生混凝土的致密度和抗压、抗渗性。但再生粗骨料是再生混凝土中的主要组成成分，该方案中采用氢氟酸、尿素、凝胶、戊二醛、正硅酸乙酯和表面活性剂等多种试剂对废弃混凝土进行改性，改性过程中还要采用旋蒸浓缩、球磨、冷冻等工艺方法，对设备的要求很高、改性成本极大，这样会导致再生混凝土的造价成本增大，不利于再生混凝土的应用推广和普及。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种再生混凝土，具有和易性好、力学性能好、质量稳定且成本较低的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种再生混凝土的制备方法，具有工艺简单、制备出的再生混凝土质量稳定、性能优异的优点。本专利技术的上述第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：一种再生混凝土，由包含以下重量份的原料制成：140～150份的水泥、580～590份的再生粗骨料、260～270份的再生细骨料、95～105份的机制砂、35～45份的河砂、70～80份的矿物掺和料、15～32份的混杂纤维、4.2～4.6份的混凝土外加剂和80～90份的水；所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述混杂纤维包括有机仿钢纤维、塑钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、钢纤维、玄武岩纤维和硼纤维中的至少两种，所述混凝土外加剂包括减水剂、引气剂和保坍剂中的至少一种。通过采用上述技术方案，以水泥为胶凝材料，再生粗骨料为粗骨料，再生细骨料、机制砂和河砂为细骨料，添加矿物掺和料、混杂纤维和混凝土外加剂，组成再生混凝土。其中，再生粗骨料和再生细骨料是将建筑垃圾通过清洗、破碎、筛分后得到的骨料颗粒，再生粗骨料是颗粒粒径在4.75～25mm范围内、连续颗粒级配的物料，再生细骨料的颗粒粒径小于4.75mm。采用再生粗骨料代替天然细骨料、再生细骨料部分代替天然细骨料，实现了对建筑垃圾的充分利用，有利于节约天然资源、减少建筑垃圾对土地的占用及对环境的污染。以再生细骨料、机制砂和河砂共同作为细骨料有利于改善再生混凝土的孔隙率，削弱再生细骨料对再生混凝土的不良影响。矿物掺和料是有利于减少再生混凝土中水泥用量，并提高再生混凝土拌和性能的矿物类物质，如粉煤灰、矿粉和硅微粉，三种矿物质均能部分取代水泥。混杂纤维是由两者或两者以上纤维构成的复合材料，对再生混凝土有增强作用，有利于提高再生混凝土的力学性能。有机仿钢纤维是以合成树脂为原料制备的钢纤维的代替品，具有断裂强度高、在混凝土中分散性好、握裹力强的特点，有利于提高再生混凝土的抗拉、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能。塑钢纤维是以聚丙烯改性高分子聚合物为主要原料制成的高强度纤维，有利于提高再生混凝土的韧性和抗击性能，能够替代传统钢筋网和钢纤维，有利于降低建设成本。碳纤维是含碳量在95％以上高强度、高模量的无机高分子纤维材料，具有耐疲劳性、耐腐蚀性好的优点。聚丙烯纤维是以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料制得的合成纤维，有利于提高再生混凝土的抗冲击强度。钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比为40～80的纤维，有增强再生混凝土的作用。玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的无机环保高性能纤维材料，由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成，具有强度高、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，有利于提高再生混凝土的强度。硼纤维是指在金属丝上沉积硼而形成的无机纤维，具有质轻、压缩强度高的特点，有利于改善再生混凝土的强度。混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土性能而掺加的物质，如减水剂、引气剂和保坍剂，减水剂能够改善混凝土拌和物的流变性能，有利于增强水泥颗粒的分散作用，在维持混凝土坍落度不变的前提下减少水的用量。引气剂能够在混凝土的拌和过程中引入大量均匀分布的、闭合而稳定的微小气泡，有利于改善混凝土的耐久性和流变性。保坍剂是能够保持混凝土的坍落度不快速损失的外加剂，有利于延缓水泥水化凝结，降低再生骨料吸水率高带来的不良影响。本专利技术进一步设置为，所述混凝土外加剂包括减水剂和保坍剂，所述减水剂包括萘系减水剂、干酪素和聚羧酸系减水剂中的至少两种，所述保坍剂包括酒石酸和葡萄糖酸钠中的至少一种；所述减水剂、保坍剂与再生粗骨料的质量比为1：(0.12～0.15):(178～180)。通过采用上述技术方案，减水剂与保坍剂共同作用有利于改善再生骨料的吸水率高引起的再生混凝土性能不佳的情况，常用的减水剂包括木质素磺酸盐、萘磺酸减水剂、密胺系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪系高效减水剂、聚羧酸酯、干酪素和聚羧酸系减水剂，由于再生混凝土中再生骨料的吸水率较高，采用萘系减水剂或聚羧酸系减水剂与干酪素复配，或者萘系减水剂与聚羧酸系减水剂复配，均能产生较高的减少率，有利于改善再生混凝土的再生性能。常用的保坍剂包括柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、酒石酸钾、丙烯酸、丙烯酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠及骨胶等，均能延缓水泥初凝，采用酒石酸和葡萄糖酸钠均能抑制再生混凝土的坍落度损失，对再生混凝土的施工性能有良好的改善作用。本专利技术进一步设置为，所述机制砂的石粉含量为5～7％。通过采用上述技术方案，石粉是机制砂在制备过程中产生的颗粒粒径小于75μm的石质粉末，机制砂中的石粉能够起填充作用，有利于提高机制砂混凝土的强度和密实性，进而提高其抗渗、抗裂和耐磨性，并能改善水泥石的孔隙结构，有助于改善混凝土的保水性、泌水性和粘聚性，使混凝土易于成型振捣、和易性得到改善。如果机制砂中的石粉含量过少，会影响机制砂混凝土的和易性，如果石粉含量过高，易导致混凝土的抗冻性和抗低温硫酸盐侵蚀能力下降，石粉中混有的泥粉还会吸附在机制砂表面，影响机制砂与水泥之间的粘结作用。本专利技术进一步设置为，所述混杂纤维包括有机仿钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维，所述有机仿钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维的质量比为(0.5～0.8)：(2.5～3)：1。通过采用上述技术方案，有机仿钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维均能够改善再生混凝土的力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：140～150份的水泥、580～590份的再生粗骨料、260～270份的再生细骨料、95～105份的机制砂、35～45份的河砂、70～80份的矿物掺和料、15～32份的混杂纤维、4.2～4.6份的混凝土外加剂和80～90份的水；所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述混杂纤维包括有机仿钢纤维、塑钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、钢纤维、玄武岩纤维和硼纤维中的至少两种，所述混凝土外加剂包括减水剂、引气剂和保坍剂中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种再生混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：140～150份的水泥、580～590份的再生粗骨料、260～270份的再生细骨料、95～105份的机制砂、35～45份的河砂、70～80份的矿物掺和料、15～32份的混杂纤维、4.2～4.6份的混凝土外加剂和80～90份的水；所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述混杂纤维包括有机仿钢纤维、塑钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、钢纤维、玄武岩纤维和硼纤维中的至少两种，所述混凝土外加剂包括减水剂、引气剂和保坍剂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述混凝土外加剂包括减水剂和保坍剂，所述减水剂包括萘系减水剂、干酪素和聚羧酸系减水剂中的至少两种，所述保坍剂包括酒石酸和葡萄糖酸钠中的至少一种；所述减水剂、保坍剂与再生粗骨料的质量比为1：(0.12～0.15):(178～180)。3.根据权利要求1所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述机制砂的石粉含量为5～7%。4.根据权利要求1所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述混杂纤维包括有机仿钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维，所述有机仿钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维的质量比为(0.5～0.8)：(2.5～3)：1。5.根据权利要求4所述的一种再生混凝土，其特征在于，所述混凝土外加剂还包括增稠剂，所述增稠剂包括纤维素醚、瓜尔胶、聚乙烯醇、黄原胶和聚丙烯酰胺的至少一种。6.根据权利要求5所述的一种再生混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓定继，舒鹏飞，
申请(专利权)人：武汉中阳明建材有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42