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一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土制造技术

技术编号:25747426 阅读:35 留言:0更新日期:2020-09-25 20:59
本发明专利技术属于技术混凝土制备领域,尤其涉及一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土及其制备方法,混凝土原料包括胶凝材料460‑550份;水175‑200份;粗骨料1000‑1100份;细骨料650‑750份;聚羧酸减水剂3‑6份。本发明专利技术的绿色混凝土提高了氯离子的固化能力,延长了混凝土的使用寿命,并且通过对再生骨料的Ca(OH)

【技术实现步骤摘要】
一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土
本专利技术属于混凝土制备
,尤其涉及一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土及其制备方法。
技术介绍
本专利技术
技术介绍
中,公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。众所周知,海洋环境中氯离子侵蚀是引起钢筋锈蚀进而导致混凝土结构劣化的最重要原因之一。当氯离子从外部环境向混凝土内部侵入时,一部分会与水泥水化产物吸附形成结合氯离子,另一部分则作为自由氯离子溶于孔溶液并向深处迁移。自由Cl-具有离子半径小,穿透能力强,并且能够被金属表面较强吸附的特点,自由氯离子可以降低材质表面钝化膜形成的可能或加速钝化膜的破坏,氯离子容易吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物,造成腐蚀。因此降低自由氯离子的浓度是保护钢筋不被侵蚀的有效手段。与此同时,随着中国城市化进程日益加快,大量老龄建筑工程被拆除重建、道路基础设施被翻修改造,进而产生了体量日益庞大的建筑垃圾。如果将这些废弃混凝土当做废物处理,不仅污染环境,占用土地资源,且不符合可持续发展的原则。但利用建设和拆除的废弃混凝土块经过破碎、清洗、混合等一系列流程可以得到再生骨料,其能够取代天然骨料来配置混凝土,再生骨料在实际工程中的应用呈现出巨大的经济效益和环保效益。目前,国内外学者在混凝土吸附、固化氯离子领域取得了一定的研究成果。除了在混凝土中添加粉煤灰、矿渣等矿物掺合料外,一些研究还通过掺入纳米Al2O3等提升水泥基材料的氯离子固化能力。但均未涉及利用再生骨料提高氯离子固化能力,因此可以考虑使用再生骨料制备混凝土,但是再生骨料的强度较低,无法满足新的混凝土材料的使用要求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题,本专利技术旨在于提供一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土。本专利技术通过使用再生骨料提高混凝土的氯离子的固化能力,降低自由氯离子的含量;本专利技术的方法在延长混凝土的使用寿命、降低混凝土的生产成本,以及减少环境污染等方面具有明显优势。为了延长混凝土的使用寿命,本专利技术的目的之一是提供一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土。为了获得上述混凝土,本专利技术的目的之二是提供一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土的制备方法。本专利技术的目的之三是提供上述绿色混凝土在房产、道路、桥梁修建中应用。为实现上述专利技术目的,本专利技术公开了下述技术方案:首先,本专利技术公开一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,包括以下重量份数的原料:所述细骨料为天然细骨料和再生细骨料的混合物;所述胶凝材料为水泥可选用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或多种;所述粗骨料为天然粗骨料。氯离子的固化与水化产物密切相关。水泥水化产物主要包括水化硅酸钙凝胶(C-S-H凝胶),氢氧化钙(Ca(OH)2),钙矾石(Aft),单硫型化合物(AFm)等。这些水化产物可以结合氯离子。相比于再生粗骨料,再生细骨料中硬化水泥浆体含量相对更高,因此更适合替代部分天然细骨料来提高氯离子固化能力。其次,本专利技术公开一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土的制备方法,包括如下步骤:(1)再生细骨料预处理:将再生细骨料浸泡在饱和氢氧化钙溶液中7-15h,然后取出放于通风处自然晾干;(2)原料混合:按比例加入粗骨料、细骨料,先加入50%水搅拌,然后加入水泥搅拌,最后加剩余50%水和聚羧酸减水剂搅拌;(3)入模与脱模:在模具内涂抹脱模油,将拌和好的混凝土装入试模并振捣,在保湿条件下养护后拆模。(4)拆模后在标准养护室中继续养护。最后,本专利技术公开一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土在房产、道路、桥梁修建中应用。与现有技术相比,本专利技术取得了以下有益效果:(1)本专利技术中的细骨料中包含再生细骨料,利用再生细骨料代替天然细骨料,既能实现对再生骨料的利用,实现对建筑垃圾的再利用,同时利用再生骨料中的水化产物固化氯离子,减少了自由氯离子的含量,延长了混凝土的使用寿命。(2)在制备混凝土之前,预先将再生细骨料用氢氧化钙溶液浸泡,浸泡过程中氢氧化钙溶液会进入再生细骨料孔隙内部与空气中的CO2反应生成大量碳酸钙,从而降低再生骨料使用对混凝土原有力学性能和耐久性的负面影响。(3)生成的大量碳酸钙更重要的是这些碳酸钙形成了一层保护膜,防止外部了CO2对再生细骨料所含硬化浆体的进一步碳化,对再生细骨料中的水化产物进行保护,延长了水化产物的作用时间,从而增加了混凝土氯离子的固化效果,而且混凝土内部碱性越高C-S-H凝胶的钙硅比越高,单位质量浆体能够固化的氯离子越多,因此利用处理后再生细骨料制备的混凝土氯离子固化能力也越强。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。图1为实施例1-7制得样品28d的抗压强度示意图。图2为实施例1-7制得样品的氯离子固化能力示意图。具体实施方式应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
中所介绍的,氯离子侵蚀是造成钢筋混凝土结构劣化的主要原因,为解决该问题,本申请提供一种利用再生骨料的混凝土,提高对氯离子固化能力,降低自由氯离子的含量,混凝土包括胶凝材料460-550份;水175-200份;粗骨料1000-1100份;细骨料650-750份;聚羧酸减水剂3-6份。所述细骨料包括0%-100%的天然细骨料和0%-100%的再生细骨料;所述胶凝材料为水泥;所述粗骨料为天然粗骨料。再生骨料表面往往存在着硬化水泥浆体附着,而这些硬化水泥浆体含有大量C-S-H凝胶。而本专利技术考虑到再生骨料表面往往附着有大量硬化水泥浆体,而这些硬化水泥浆体又含有大量C-S-H凝胶等水化产物,因此可以考虑使用经过处理的再生骨料制备混凝土。而且相比于再生粗骨料,再生细骨料中硬化水泥浆体含量相对更高,因此更适合替代部分天然细骨料来提高氯离子固化能力。在制备混凝土之前,预先将再生细骨料用氢氧化钙溶液浸泡,然后摊平自然晾干备用。再生细骨料通常孔隙率较大,因此浸泡过程中氢氧化钙溶液会进入再生细骨料孔隙内部。那么在自然晾干过程中,再生细骨料表面及内部的缺陷或空隙中的氢氧化钙都会与空气中的CO2反应生成大量碳酸钙。这些碳酸钙可以填充在再生细骨料空隙中使其更加密实,从而降低再生骨料使用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,包括以下重量份数的原料:/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,包括以下重量份数的原料:



所述细骨料为天然细骨料和再生细骨料的混合物;
所述胶凝材料为水泥;
所述粗骨料为天然粗骨料。


2.如权利要求1所述的一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,所述胶凝材料为水泥,可选用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种。


3.如权利要求1所述的一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,细骨料中天然细骨料与再生细骨料的配比为3:7。


4.如权利要求1所述的一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,所述天然细骨料为细石或河砂中的一种,再生细骨料为废气混凝土细骨料混合物。


5.如权利要求1所述的一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土,其特征在于,所述粗骨料为天然碎石。


6.如权利要求1所述的一种具有高氯离子固化能力的绿色混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)再生细骨料预处理:将再生细骨料浸泡在饱和氢氧化钙溶液中7-15h,然后取出放于通风处自然晾干;
(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员:常洪雷刘健陈繁育李洪印解全一曲明月王剑宏许孝滨
申请(专利权)人:山东大学山东高速集团有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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