一种低品质骨料的改性材料及处理方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种低品质骨料的改性材料及处理方法。本发明专利技术提供的低品质骨料的改性材料，包括如下质量百分含量的组分：水泥46‑50％；矿物掺合料10‑15％；活性粉体2‑5％；减水剂0.2‑0.6％；调粘剂0.001‑0.004％；膨胀剂0‑3.2％；引气剂0‑0.12％；消泡剂0‑0.0007％。本发明专利技术提供的改性材料，通过各组分之间的配合以及用量调整，能够实现对低品质骨料的有效填充和包覆改性，尤其是通过特定用量的水泥、活性粉体以及调粘剂之间的配合，能够有效调节改性材料的表面张力和粘度，协同优化孔隙浸入量与壳体包覆厚度；无机与有机组分复合使用，促进浆体层二次水化/化学成键，提升骨料与浆体层界面强度，改性处理后骨料的筒压强度提升40％以上，压碎值降低30％以上，24h吸水率降低15％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种低品质骨料的改性材料及处理方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种低品质骨料的改性材料及处理方法。
技术介绍
随着我国海洋开发战略的持续推进，离岸海岛或滨海地区的基础设施建设量大增，作为混凝土原材料的重要组成部分，普通河砂、碎石资源在离岸海岛上极为匮乏，从大陆转运砂石原材料会大幅增加建设成本、延长建设工期。在不破坏当地生态环境的前提下，利用岛礁上的废弃珊瑚礁、砂作原材料配制珊瑚骨料混凝土，不仅能够节约天然砂石资源、减少运输成本、缩短建设工期，还能有效满足深海开发和远离海岸线区域开发工程建设需求，具有重要的现实意义和极高的应用价值。珊瑚礁骨料孔隙率大、吸水性强、强度低、有害离子含量高，直接用于混凝土配制将引起工作性差、强度低且前后期强度发展不协调、耐久性不足等众多问题，严重制约了其在离岸及岛礁工程建设中的应用。随着基础设施建设和房地产市场的快速发展，每年有越来越多的建筑新建和重建，这些新建和重建的过程中会产生大量的建筑垃圾，对环境产生了极大的影响。目前每年产生的建筑垃圾已达20亿吨，并逐年上升；另一方面，每年混凝土的使用量超过80亿立方米，对砂石骨料的需求量达到130亿吨，天然骨料资源严重缺乏，由此引起的经济、社会和环境问题日益突出。将废弃混凝土经过破碎分选处理后作为再生骨料，不仅可以有效利用废弃资源，还可以节约天然砂石资源，解决天然骨料匮乏和开采带来的环境破坏问题。与天然集料相比，再生集料本身强度低、压碎指标值较高；多棱角且表面附有一层或部分硬化浆体，具有较高的孔隙率，在混凝土内部形成复杂的多重界面结构，使得再生混凝土的耐久性问题更为突出。目前，其应用受到了一定的限制，若要拓宽其应用领域，提升利用率，必须先对其进行表面处理，实现多重界面强化和性能提升。目前，对于珊瑚骨料、再生骨料等低品质骨料的处理方法主要有机械改性和化学改性两种。机械改性是通过机械作用改善低品质骨料的粒型和表面粗糙度等；化学改性则是采用无机或有机材料对低品质骨料进行浸泡和干燥处理，利用浆液的填充和成膜效应，降低低品质骨料的吸水率，提升骨料强度。然而，这些方法还存在一定的缺陷，目前尚未大规模应用。机械改性无法精确控制改性效果，能耗高并且会产生大量的废弃粉末；化学改性目前还处在试验研究阶段，常规的无机材料无法进入低品质骨料孔隙内部，聚合物材料的流动性和成膜性较好，但与水泥混凝土材料的相容性不佳，改性效果有限。另外，针对珊瑚骨料的改性，一般是从孔隙填充和表面包覆两方面入手，填充和包覆通过选用不同的改性材料进行处理来实现，但由于选用的填充和包覆改性材料性能上的差异，会引入新的界面，导致处理效果不佳；如果采用相同的改性材料进行填充和包覆处理，则由于填充和包覆对改性材料的性能要求不同，很难同时实现有效填充和包覆。因此，针对珊瑚骨料和再生集料等多孔隙低品质骨料的化学改性材料及方法还有待开发。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的针对多孔隙低品质骨料的改性材料和改性方法不能同时实现孔隙的有效填充和表面包覆等缺陷，从而提供一种低品质骨料的改性材料及处理方法。为此，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供一种低品质骨料的改性材料，包括如下质量百分含量的组分：水泥46-50％；矿物掺合料10-15％；活性粉体2-5％；减水剂0.2-0.6％；调粘剂0.001-0.004％；膨胀剂0-3.2％；引气剂0-0.12％；消泡剂0-0.0007％。进一步地，所述的低品质骨料的改性材料包括如下质量百分含量的组分：水泥47-49％；矿物掺合料12-13％；活性粉体2-4％；减水剂0.3-0.5％；调粘剂0.001-0.004％；膨胀剂2.3-3.0％；引气剂0.05-0.08％；消泡剂0.0002-0.0005％。进一步地，所述的低品质骨料的改性材料中，余量为水；优选的，水的用量为30.5-36.3％。进一步地，所述活性粉体为纳米二氧化硅、聚合物胶粉中的至少一种；优选的，所述活性粉体由纳米二氧化硅和聚合物胶粉组成，二者的质量比为1：2。进一步地，所述调粘剂的密度为0.98-1.02g/mL，pH为7.5-10.0；优选的，所述调粘剂为巴斯夫中国有限公司生产的Rheoplus420高性能粘度改性剂。进一步地，所述矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、硅灰、偏高岭土、石灰石粉中的至少一种。优选的，所述矿物掺合料由粉煤灰、矿粉、偏高岭土组成，质量比为3：3：2。进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的至少一种；所述减水剂为聚羧酸系减水剂、萘系减水剂中的至少一种；优选的，所述减水剂的减水率不低于30％；所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂中的至少一种；所述引气剂为松香类引气剂、皂苷类引气剂中的至少一种；所述消泡剂为有机硅类消泡剂或改性聚醚类消泡剂中的至少一种。本专利技术还提供一种低品质骨料的处理方法，包括以下步骤：将低品质骨料采用水玻璃进行浸泡处理，干燥，备用；将浸泡处理后的低品质骨料放入浸渍容器中，在抽真空和/或加压条件下采用改性材料进行改性处理，将低品质骨料摊开，自然养护18-24h，高温高压蒸养4-12h，冷却。进一步地，所述改性材料为本专利技术提供的上述低品质骨料的改性材料。进一步地，所述改性步骤为，在真空条件下注入改性材料，搅拌1-4min，在高压条件下继续搅拌2-6min；优选的，所述真空条件为2-5kPa，高压条件为0.2-0.5MPa。进一步地，所述高温高压蒸养的条件为，温度60-80℃，压力1-2MPa。进一步地，所述改性材料与低品质骨料的质量比为1:0.2-0.35。所述低品质骨料包括珊瑚骨料和再生集料，其中，再生集料来源于废弃混凝土块，可以是经过破碎、分级后，按一定的比例混合而成。本专利技术对水泥型号没有特殊要求，具体地，硅酸盐水泥可以选自42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级，铝酸盐水泥可以选自CA－50、CA-60、CA-70、CA-80四个类型。所述聚合物胶粉包括醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉、丙烯酸胶粉、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯脂三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯脂三元共聚胶粉和醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯脂共聚胶粉中的一种或多种。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的低品质骨料的改性材料，包括如下质量百分含量的组分：水泥46-50％；矿物掺合料10-15％；活性粉体2-5％；减水剂0.2-0.6％；调粘剂0.001-0.004％；膨胀剂0-3.2％；引气剂0-0.12％；消泡剂0-0.0007％。本专利技术提供的改性材料，通过各组分之间的配合以及用量调整，使得所述改性材料的流动度≥260mm；粘度≤80mPa·s，如此能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低品质骨料的改性材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：/n水泥46-50％；/n矿物掺合料10-15％；/n活性粉体2-5％；/n减水剂0.2-0.6％；/n调粘剂0.001-0.004％；/n膨胀剂0-3.2％；/n引气剂0-0.12％；/n消泡剂0-0.0007％。/n

【技术特征摘要】
1.一种低品质骨料的改性材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：
水泥46-50％；
矿物掺合料10-15％；
活性粉体2-5％；
减水剂0.2-0.6％；
调粘剂0.001-0.004％；
膨胀剂0-3.2％；
引气剂0-0.12％；
消泡剂0-0.0007％。


2.根据权利要求1所述的低品质骨料的改性材料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：
水泥47-49％；
矿物掺合料12-13％；
活性粉体2-4％；
减水剂0.3-0.5％；
调粘剂0.001-0.004％；
膨胀剂2.3-3.0％；
引气剂0.05-0.08％；
消泡剂0.0002-0.0005％。


3.根据权利要求1或2所述的低品质骨料的改性材料，其特征在于，余量为水；优选的，水的用量为30.5-36.3％。


4.根据权利要求1或2所述的低品质骨料的改性材料，其特征在于，所述活性粉体为纳米二氧化硅、聚合物胶粉中的至少一种；
优选的，所述活性粉体由纳米二氧化硅和聚合物胶粉组成，二者的质量比为1：2。


5.根据权利要求1或2所述的低品质骨料的改性材料，其特征在于，所述调粘剂的密度为0.98-1.02g/mL，pH为7.5-10.0；
优选的，所述调粘剂为巴斯夫中国有限公司生产的Rheoplus420高性能粘度改性剂。


6.根据权利要求1或2所述的低品质骨料的改性材料，其特征在于，所述矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、硅灰、偏高岭土、石灰石粉中的至少一种；
优选的，所述矿物掺合料由...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹银，王玲，王振地，姚燕，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11