再生混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种再生混凝土及其制备方法。再生混凝土包括建筑垃圾再生粗骨料、石子、水泥、矿物掺合料、激发剂、减水剂、纤维和水；纤维包括改性聚丙烯纤维和植物纤维；改性聚丙烯纤维改性过程包括将聚丙烯纤维加入氧化剂中混合、浸泡后洗涤得第一中间产物，将第一中间产物加入至包覆料中混合均匀得到改性聚丙烯纤维，再生混凝土制备时，将矿物掺合料、水泥和激发剂混合均匀，加入占总重量1/3‑1/2的水混合均匀，得第一中间产物；然后将建筑垃圾再生粗骨料、改性聚丙烯纤维和植物纤维混合均匀，得第二中间产物；将减水剂、第一中间产物、第二中间产物、石子和余量的水混合均匀得到再生混凝土。具有抗裂性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】
再生混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种再生混凝土及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，各类建筑物及建筑工程越来越多，但是随着城市的改造，造成城市中大量废弃建筑物形成建筑垃圾，这些建筑垃圾的处理不仅需要大面积的堆场，而且还花费大量的人力物力。随着建筑科学的发展，有效利用建筑垃圾成为一个新的课题。在公布号为CN110104997A的申请文件中公开了一种再生混凝土及其生产工艺，具体包含以下重量的原料组成：粗骨料、细骨料、水泥、矿物掺合料、纤维、橡胶颗粒、水和外加剂，粗骨料包括改性再生粗骨料和普通粗骨料，改性再生粗骨料以纳米材料和硅溶胶作为改性剂对废旧混凝土颗粒改性获得，细骨料包括再生粗骨料和普通细骨料；其中纤维包括钢纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维中的一种或多种。具体组分中，加入的钢纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维中的一种或者多种，可控制基体混凝土裂纹的进一步发展，从而提高抗裂性，可使得混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。上述再生混凝土中通过加入纤维改善了混凝土的裂缝的问题，但是当加入的组分为聚丙烯纤维时，聚丙烯纤维比较细，在较少的掺量下就能够获得巨大的纤维根数，但是聚丙烯纤维表面能低，分子链上缺活性官能团，而且表面疏水，故在混凝土中不容易分散，削弱了聚丙烯纤维在混凝土中的增强效果。
技术实现思路
针对现有技术存在的聚丙烯纤维分散不均匀的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种再生混凝土，具有抗裂性能好的优点。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，通过采用上述制备方法能够制备出不易裂缝的再生混凝土。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种再生混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：建筑垃圾再生粗骨料600-800份、石子300-400份、水泥270-300份、矿物掺合料250-270份、激发剂1-2份、减水剂6-12份、改性聚丙烯纤维1-3份、植物纤维0-2份和水170-200份；所述改性聚丙烯纤维的改性过程包括将聚丙烯纤维加入至氧化剂中混合后，浸泡1-2h后洗涤得第一中间产物，将第一中间产物加入至包覆料中混合均匀得到改性聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维与氧化剂的重量份数比为(1-2):(0.1-0.2)。通过采用上述技术方案，加入的建筑垃圾再生粗骨料透水性好，遇水不冻涨不收缩，比表面积小，不具备塑性，且其结构组成为在砖渣表面包裹有混凝土层，结构强度高，稳定性好。水泥和矿物掺合料作为胶黏剂，增加建筑垃圾再生粗骨料之间的粘合性，形成稳定结构。激发剂能够激发矿物掺合料的活性，激发剂能够使键能较低的Ca-O和Mg-O首先发生断裂，富钙相发生溶解，当富钙相溶解后，富硅相逐渐暴露于碱性介质中，使整个体系的反应程度得到了较大的提高，反应产物增多，材料的强度得到改善。纤维的加入能够改善混凝土的抗裂性能，其中改性聚丙烯经过氧化剂处理，能够在表面形成微孔结构，增加了表面的粗糙度，紧接着在表面包覆一层包覆料，包覆料能够增加聚丙烯纤维与水泥之间的胶黏性，增强了混凝土的粘接强度，而且还能增强改性聚丙烯纤维在混凝土中分散均匀性；再进一步的组分加入有植物纤维，植物纤维具有很好的吸水效果，能够提高混凝土的保水率，而且本身植物纤维也具有很好的增强混凝土强度的作用效果，配合改性聚丙烯纤维使用抗裂性能和混凝土强度进一步的得到增强。综上，组分中加入的纤维组分分散更加均匀，而且能够有效的改善混凝土的抗裂性能，增加与混凝土之间的粘接力，增强混凝土的强度。进一步地，所述氧化剂由重量份数比为(5-8)：(8-10):100的K2Cr2O7：H2O：浓H2SO4组成，将三者混合得到氧化剂。通过采用上述技术方案，经过氧化剂溶液处理后的聚丙烯纤维表面均出现了清洗的刻痕，并且腐蚀掉表面的无定型区域，通过腐蚀和刻蚀的作用，使原本光滑的纤维表面变得凹凸不平粗糙度增加，方便与包覆料粘接。进一步地，所述包覆料由如下重量份数的组分组成：偶联剂1-1.5份、亲水性表面活性剂0.2-0.5份、硫铝酸钙1-1.5份和炭黑0.2-0.5份。通过采用上述技术方案，加入的偶联剂能够增加改性聚丙烯纤维、水泥和建筑垃圾再生粗骨料之间的粘接力，亲水表面活性剂也能够增强改性聚丙烯纤维的亲水性，实现改性聚丙烯纤维组分的粘连稳定性，进一步的硫铝酸钙的加入可以起到膨胀的作用效果，炭黑的加入一方面起到增强的作用效果，另一方面起到分散均匀的作用效果。上述组分混合形成包覆料，能够增加改性聚丙烯纤维的分散均匀性，还能够增强与其他组分自检的粘黏稳定性。进一步地，所述偶联剂选择硅烷偶联剂。通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂的加入能够改善改性聚丙烯纤维与混凝土其他组分之间的粘黏性能。进一步地，所述亲水性表面活性剂选择吐温20。通过采用上述技术方案，吐温20是山梨醇及其一失水、双失水化合物与月桂酸酯按每摩尔山梨醇及其脱水化合物与约20摩尔的环氧乙烷在碱性条件下缩合而制得。包覆在聚丙烯表面能够增强聚丙烯与其他组分的分散性能。进一步地，所述植物纤维由质量比为(1-2):(1-2)的椰棕纤维和黄麻纤维组成。通过采用上述技术方案，黄麻纤维主要成分为韧皮纤维，有较高的结晶度和取向度，且又沿纤维径向呈层状结构分布，使黄麻纤维断裂伸长率偏低。而棕纤维的蜡质含量很高，使得纤维韧性较强，当棕纤维和黄麻纤维含量在上述比例范围时，粘聚力更强。进一步地，所述建筑垃圾再生粗骨料为经混合浆料浸泡至饱和状态的增强型建筑垃圾再生粗骨料。通过采用上述技术方案，建筑垃圾再生骨料经混合浆料浸泡，能够使得建筑垃圾再生骨料吸水饱和，改善建筑垃圾吸水率过大，造成混凝土和易性降低，容易离析的问题。进一步地，所述混合浆料由如下重量份数的组分组成：保水剂0.5-1份、水40-50份、聚醋酸乙烯酯乳胶粉5-20份和水泥30-50份。通过采用上述技术方案，保水剂具有相对的长期饱水的特性，不会对环境造成污染；水泥的加入能够增加混合浆料对再生骨料的包裹性。进一步地，矿物掺合料由如下重量份数的组分组成：粉煤灰81-100份、矿粉81-100份、脱硫石膏25-54份和蒙脱土25-54份。通过采用上述技术方案，粉煤灰作为火山灰质混合材料中的一种，其本身略有或不具有水硬性胶凝性能，由于其含有的可溶性二氧化硅、三氧化二铝等成分在常温的水中，可与氢氧化钙等碱性氧化物发生化学反应，生成具有水硬性的胶体化合物，粉煤灰取代部分水泥后不仅降低了水泥的用量，而且可以降低水泥水化所产生的碱性。矿粉的主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙，将其掺入水泥中，水化时能与混合胶凝体系中产生氢氧化钙反应，进一步形成水化硅酸钙化合物，填充于空隙中，增加了密实度，如此便既降低了碱性又提高了强度。而且粉煤灰和矿粉颗粒普便呈球状，表面光滑致密，故吸附水和外加剂较少，可以减少一部分用水量，从而使水泥更为致密，强度更高。蒙脱土具有较好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：建筑垃圾再生粗骨料600-800份、石子300-400份、水泥270-300份、矿物掺合料250-270份、激发剂1-2份、减水剂6-12份、改性聚丙烯纤维1-3份、植物纤维0-2份和水170-200份；/n所述改性聚丙烯纤维的改性过程包括将聚丙烯纤维加入至氧化剂中混合后，浸泡1-2h后洗涤得第一中间产物，将第一中间产物加入至包覆料中混合均匀得到改性聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维与氧化剂的重量份数比为(1-2):(0.1-0.2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种再生混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：建筑垃圾再生粗骨料600-800份、石子300-400份、水泥270-300份、矿物掺合料250-270份、激发剂1-2份、减水剂6-12份、改性聚丙烯纤维1-3份、植物纤维0-2份和水170-200份；
所述改性聚丙烯纤维的改性过程包括将聚丙烯纤维加入至氧化剂中混合后，浸泡1-2h后洗涤得第一中间产物，将第一中间产物加入至包覆料中混合均匀得到改性聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维与氧化剂的重量份数比为(1-2):(0.1-0.2)。


2.根据权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述氧化剂由重量份数比为（5-8）：（8-10）:100的K2Cr2O7：H2O：浓H2SO4组成，将三者混合得到氧化剂。


3.根据权利要求1所述的再生混凝土，其特征在于，所述包覆料由如下重量份数的组分组成：偶联剂1-1.5份、亲水性表面活性剂0.2-0.5份、硫铝酸钙1-1.5份和炭黑0.2-0.5份。


4.根据权利要求3所述的再生混凝土，其特征在于，所述偶联剂选择硅烷偶联剂。


5.根据权利要求3所述的再生混凝土，其特征在于，所述亲水性表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：陕西新意达建材产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61