一种再生骨料表面强化改性剂及其改性方法技术

本发明专利技术公开了一种再生骨料表面强化改性剂及其改性方法，再生骨料表面强化改性剂包括以下按质量份数计的各组分：微硅粉15～30份、轻烧氧化镁23～30份、超细铝酸钙粉11～16份、速溶硅酸钠粉1.8～5.3份、超细粉煤灰57～95份、超细矿渣粉38～76份、超细海泡石粉1～2份、聚羧酸减水剂0.8～1.2份。本发明专利技术的再生骨料表面强化改性剂对再生骨料进行原位强化，从而节省大量浸泡、沥干，再风干或烘干的时间，极大提高再生骨料的表面强化改性效果，并对采用再生骨料配制的混凝土的性能有明显提升作用。

【技术实现步骤摘要】
一种再生骨料表面强化改性剂及其改性方法
本专利技术涉及建筑材料，具体地指一种再生骨料表面强化改性剂及其改性方法。
技术介绍
用建筑垃圾中的废混凝土经破碎、筛分而制成的骨料称为再生骨料。因直接破碎后或简单研磨整形后的再生骨料的表面黏附有一定量的旧水泥砂浆，该旧水泥砂浆导致再生骨料的吸水率、压碎值增大，表观密度、坚固性降低，在再生骨料配制的混凝土中，因旧水泥砂浆与新拌混凝土水泥砂浆之间的界面往往成为混凝土微观结构中的薄弱处，从而使得再生骨料混凝土的性能明显低于天然骨料混凝土性能。目前对再生骨料表面强化的改性措施主要有：化学溶液浸润强化、浆液填充强化、预吸水填充强化、物理整形强化、原位强化、微生物强化、超声波清洗强化、高浓度二氧化碳强化等方式。其中，化学溶液浸润强化有：盐酸溶液浸润、草酸溶液浸润、水玻璃溶液浸润、硅烷溶液浸润、聚乙烯醇溶液浸润等；物理整形强化有：简单研磨整形强化、先加热再研磨整形强化、中微波加热机械研磨整形强化等；填充强化有：纳米二氧化硅浆液填充强化、硅灰—粉煤灰体系浆液填充强化、硅灰—矿粉体系浆液填充强化、水泥—稻壳灰—高岭土体系浆液填充强化、再生骨料预吸水填充强化、石墨烯填充强化等；微生物强化主要是微生物菌种矿化沉积强化；再生骨料超声波清洗强化在国外有所研究，在国内尚无相关应用报道；此外，采用高浓度二氧化碳强化改性再生骨料的性能一般介于天然骨料性能与直接破碎的再生骨料性能之间。大多数单一的化学溶液浸润强化、物理预吸水填充强化、浆液填充强化改性措施，其浸泡过程繁琐，耗时较长，操作困难，可能对再生骨料的表观密度、吸水率、压碎值等指标有较大改善作用，但其对再生骨料混凝土整体性能的提升有限；先加热再研磨整形强化、中微波加热机械研磨整形强化等强化措施能耗较大；石墨烯填充强化、纳米二氧化硅浆液填充强化、超声波清洗强化、微生物菌种矿化沉积强化、高浓度二氧化碳强化等措施技术复杂，成本较高难以推广应用。因此，需要研发一种操作简单、成本低、对再生骨料进行原位强化的再生骨料表面强化改性剂，从而节省大量浸泡、沥干，再风干或烘干的时间，极大提高再生骨料的表面强化改性效果，并对采用再生骨料配制的混凝土的性能有明显提升作用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种操作简单、成本低、对再生骨料进行原位强化的再生骨料表面强化改性剂及其改性方法。本专利技术的技术方案为：一种再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，包括以下按质量份数计的各组分：优选的，包括以下按质量份数计的各组分：更优选的，包括以下按质量份数计的各组分：进一步的，所述微硅粉中无定形SiO2的含量≥92％，平均粒径0.25～0.35μm，比表面积15000～25000m2/kg。进一步的，所述轻烧氧化镁中MgO的含量≥85％，粒径要求为45μm筛余≤5％，比表面积500～650m2/kg，烧失量≤1％，密度2.9～3.3g/cm3。进一步的，所述超细铝酸钙粉中Al2O3含量为50～55％，CaO的含量40～45％，平均粒径0.5μm～0.7μm，比表面积10000～12000m2/kg。进一步的，所述速溶硅酸钠粉的模数M＝1.9～2.1，氧化钠的含量为25.5～29％，二氧化硅的含量为49～53％，粒径要求为100目通过率≥90％。进一步的，所述超细粉煤灰的粒径要求为30μm筛余≤5％，比表面积600～750m2/kg，烧失量≤5％。进一步的，所述超细矿渣粉的密度2.8～2.9g/cm3，比表面积600～800m2/kg，烧失量≤3％。进一步的，所述超细海泡石粉的密度为2.0～2.5g/cm3，比表面积1000～1200m2/kg，烧失量≤24％。以上方案中，微硅粉中SiO2的含量、超细铝酸钙粉中Al2O3、CaO的含量、速溶硅酸钠粉中氧化钠、二氧化硅的含量均为质量百分含量，粒径要求中100目通过率、筛余量均为质量比例。本专利技术还提供以上任一所述的再生骨料表面强化改性剂的改性方法，其特征在于，步骤为：1)称取相应质量份的微硅粉、轻烧氧化镁、超细铝酸钙粉、速溶硅酸钠粉、超细粉煤灰、超细矿渣粉、超细海泡石粉、聚羧酸减水剂混合成再生骨料表面强化改性剂；2)将直接破碎或简单整形后的再生骨料、表面强化改性剂、水按质量比100：1.5～2.7：5.6～11进行混合，充分搅拌2min，得到改性后的再生骨料。本专利技术提供的再生骨料表面强化改性剂是一种无机材料，可用于直接破碎后的再生骨料，尤其适用于经过简单研磨整形后的再生骨料的表面强化。再生骨料表面强化改性剂包括以下八类原材料，均为市售产品，其作用原理为：1)微硅粉：具有粒径小，比表面积大，可改善粉料级配、填充再生骨料或再生混凝土的微孔及微裂纹，提高再生混凝土的密实性，改善再生混凝土的抗渗性、耐腐蚀性等特点；2)轻烧氧化镁：填充于再生骨料或再生混凝土的微孔及微裂纹处，以其后期反应产生的延迟膨胀性能使得缺陷处的填充更加密实，增强加固作用更好，且其延时膨胀性能可部分补偿再生混凝土收缩所产生的拉应力，增强再生混凝土的抗裂性能，减少裂缝的产生；3)超细铝酸钙粉：灰白色粉末，微溶于水，水解生成水化铝酸钙，与氢氧化钙反应生成水化铝酸二钙，水化铝酸二钙一般为介稳相，会逐步转变成水化铝酸三钙的稳定相，其与水泥及其水化产物发生反应生成水化硫铝酸钙为再生骨料及再生混凝土提供早期强度；4)速溶硅酸钠粉：一方面，溶于水后填充再生骨料或再生混凝土的微孔及微裂纹，提高再生骨料的密实度和强度，增强再生混凝土抗渗性、抗冻性等；另外一方面，作为碱性激发剂，可激发超细粉煤灰、超细矿渣粉等活性掺合料的火山灰活性；5)超细粉煤灰：粒径较小，比表面积较大，可吸附在孔隙或裂缝附近，被硅酸钠溶液激发后，可生成水化硅酸钙或水化铝酸钙，填充孔隙或裂缝，增强再生骨料性能，提升再生混凝土后期强度及耐久性；6)超细矿渣粉：粒径较小，比表面积较大，可与超细粉煤灰一起发挥超叠加效应，吸附在孔隙或裂缝附近，被硅酸钠溶液激发后，生成水化硅酸钙和类沸石物质，填充孔隙或裂缝，增强再生骨料性能，提高再生混凝土早期强度及耐久性；7)超细海泡石粉：粒径小，比表面积大，在碱性溶液中易溶解，可改善粉料级配，与其他粉料一起在微孔及微裂纹处填充后，利用其局部多水环境，增加超细铝酸钙粉的溶解量，使微孔及微裂纹处的水化产物发展更充分，更有利于微孔及微裂纹处早期强度的提高，还能促进其他粉料与水泥水化产生的氢氧化钙充分反应，对孔隙的填充更加充分，有利于骨料的改性增强；此外，其可增加再生混凝土的保水性、黏聚性，降低再生混凝土的收缩，提高再生混凝土的抗渗性、耐腐蚀性和抗裂性；8)聚羧酸减水剂：减水效率高，可降低改性剂中粉料的吸水率，增加改性剂中粉体的分散性，有利于提高改性剂的填充性；以上八类原材料按一定的比例掺配，使用前加入适量的水分，在常温下搅拌均匀即可制成新型再生骨料表面强化改性剂。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，包括以下按质量份数计的各组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，包括以下按质量份数计的各组分：





2.如权利要求1所述的再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，包括以下按质量份数计的各组分：





3.如权利要求1或2所述的再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，所述微硅粉中无定形SiO2的含量≥92％，平均粒径0.25～0.35μm，比表面积15000～25000m2/kg。


4.如权利要求1或2所述的再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，所述轻烧氧化镁中MgO的含量≥85％，粒径要求为45μm筛余≤5％，比表面积500～650m2/kg，烧失量≤1％，密度2.9～3.3g/cm3。


5.如权利要求1或2所述的再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，所述超细铝酸钙粉中Al2O3含量为50～55％，CaO的含量40～45％，平均粒径0.5μm～0.7μm，比表面积10000～12000m2/kg。


6.如权利要求1或2所述的再生骨料表面强化改性剂，其特征在于，所述速溶硅酸钠粉的模数M＝1.9～2.1，氧化钠的含量为25.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：余以明，谭啸峰，李浩，段振益，杜凯旋，阮胜祥，李毅，姜俊，徐海江，罗赞荣，谢磊，黎先访，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42