一种混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土的技术领域，具体公开了一种混凝土及其制备方法及用途。混凝土包括再生粗骨料、废玻璃砂、水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉、保温填料；保温填料的制备方法为：将硅气凝胶粉进行等离子表面处理后，均匀分成多份与石棉纤维和碳化硅晶须进行混合，使得硅气凝胶粉在石棉纤维和碳化硅晶须干粉混合物中充分分散，且被石棉纤维和碳化硅晶须的立体结构所包裹，具有特殊的空间结构，增强了硅气凝胶粉的保温性能；本申请的混凝土，其具有导热系数低的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土的
，更具体地说，它涉及一种混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展、基础设施建设的大规模进行，因建设和拆除产生了大量的建筑废弃物，而进行能够进行资源化利用的仅占极少数，对建筑废弃物的处理大部分采用堆弃或填埋方式，不仅占用耕地，污染环境，而且碱性的废弃混凝土会令大片土壤失去活性。与此同时，我国砂石等天然资源的消耗量巨大，据统计，仅混凝土和砂浆消耗的砂石材料每年超过100亿吨。因此，如何有效利用建筑废弃物特别是再生利用废弃混凝土，是当前中国社会面临的重大挑战。
[0003]再生混凝土是将废弃混凝土块体经破碎、筛分、除去杂质等工序后制备成再生骨料，部分或全部替代天然骨料来配制得到的新型混凝土。再生骨料技术不仅能从源头解决建筑垃圾占用耕地、污染环境问题，还能弥补基础建设对天然砂石的巨量需求，推动废弃混凝土的循环利用，从而实现资源、环境、生态的可持续发展。
[0004]因此将再生骨料应用于墙体的保温层的混凝土，一方面可以缓解天然细骨料的短缺，另一方面可以满足人们对室温的需求，减少室内外热交换，以达到节能保温的效果。同时在将废弃混凝土用作保温层混凝土的骨料进行利用时，如何提高制备再生混凝土保温性能，降低导热系数是废弃混凝土再利用过程中不能避免的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高再生混凝土的保温性能，降低本申请提供一种混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种混凝土，采用如下的技术方案：一种混凝土，按重量份计包括以下原料：再生粗骨料950
‑
1160份；废玻璃砂680
‑
830份；水泥210
‑
310份；聚羧酸减水剂10
‑
20份；滑石粉35
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55份；水110
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180份；保温填料40
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100份；其中，所述再生粗骨料为废弃混凝土经过清洗、破碎、分选等步骤制成；所述废玻璃砂为混凝土的细骨料，由废玻璃瓶经过碾磨制成；所述保温填料包括硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须，硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须的重量份之比为(18
‑
35)：(5
‑
15)：1。
[0007]优选的，所述硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须的重量份之比为(25
‑
35)：(5
‑
10)：1。
[0008]通过采用上述技术方案，由于采用废弃混凝土作为本申请制备混凝土的粗骨料，
一方面缓解了建筑垃圾占用耕地、污染环境问题，另一方面弥补基础建设对天然砂石的巨量需求，实现资源、环境、生态的可持续发展；采用废玻璃砂作为本申请制备混凝土的细骨料，非玻璃瓶经过碾磨后形成的细小颗粒，结构致密，内部无孔隙或孔隙率极小，减少了热量从孔隙向外进行传导，从而增大了混凝土的导热率，废玻璃砂外部光滑无孔，添加至混凝土中，增加了混凝土拌合物的流动性，进而影响混凝土拌合物的和易性，使得制得的硬化混凝土结构致密，一定程度降低了孔隙率，加强本申请混凝土的保温性能。
[0009]本申请的保温填料成分主要有硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须。硅气凝胶，常态下气压导热率Kg很小，可达0.012W/(m
·
K)，在真空条件在可低至0.001W/(m
·
K)是目前隔热性最好的固体材料，可应用于保温混凝土制备的原料当中。普通混凝土的导热率一般在1.28W/(m
·
K)左右，仅采用硅气凝胶粉作为再生混凝土的保温材料显然不够，因而专利技术人对再生骨料中保温材料的组成进行了研究，希望找寻一种能够极大发挥保温材料的保温性能的组成材料或改性方法。
[0010]经过对不同材料进行选用配合、及将保温材料在混凝土上进行应用，发现用石棉纤维和碳化硅晶须对硅气凝胶粉进行改性，与硅气凝胶粉进行配合时，制得的硬质混凝土具有较好的保温效果。推测其原因可能在于，石棉纤维和碳化硅晶须均具备不同的立体结构，将石棉和碳化硅晶须进行混合，两者相互搭接使得材料内部形成致密的网络结构，与硅气凝胶粉的配合，形成封闭的空间结构，增强了硅气凝胶的保温性能。同时，石棉纤维同样具有保温的效果，因而达到了单一使用硅气凝胶粉作为保温材料所不能达到的保温效果。
[0011]并且经过试验证明，保温填料硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须的重量份之比为32：6：1，达到了最佳的保温效果，制得的硬质混凝土的导热系数为0.078W/(m
·
K)。
[0012]优选的，所述硅气凝胶粉选用亲水型硅气凝胶，粒径范围为0.8
‑
2mm。
[0013]通过采用上述技术方案，亲水型硅气凝胶能够充分与混凝土拌合物进行充分混合，不影响混凝土的和易性，利于减少坍落度损失，保持混凝土拌合物的稳定性。经过实验数据表明，亲水型硅气凝胶粒径范围为0.8
‑
2mm时，保温性能较好。
[0014]优选的，所述碳化硅晶须选用β型碳化硅晶须。
[0015]优选的，所述β型碳化硅晶须长度为10
‑
40μm。
[0016]优选的，所述β型碳化硅晶须直径为0.05
‑
0.2μm。
[0017]通过采用上述技术方案，碳化硅晶须的物理参数对制备的硬化混凝土的导热系数存在一定影响。选用β型碳化硅晶须，是由于β型碳化硅晶须的莫氏硬度更高，并且具有较高的抗拉强度，空间结构较为稳定，当与石棉纤维搭接时，立体空间结构不容易在水泥拌合物搅拌过程中被破坏，进而保持对硅气凝胶粉的包裹及促进作用；且经过试验证明，β型碳化硅晶须长度范围在10
‑
40μm之间，直径范围在0.05
‑
0.2μm之间时，制备的硬化混凝土的具有优异的保温性能。
[0018]优选的，所述石棉纤维的长度为5
‑
20mm。
[0019]通过采用上述技术方案，石棉纤维的长度影响了制备的硬化混凝土的保温性能，当石棉纤维的长度过高或过低时，均影响硅气凝胶粉的包裹量，且与碳化硅晶须的结合量少，两种原来各自分散在混凝土拌合物之中，分配效果大大降低，因为增加了混凝土的导热系数。
[0020]优选的，所述保温填料由以下方法制得：
S1：将硅气凝胶粉置于等离子表面处理机中进行处理，后备用；S2：将石棉纤维和碳化硅晶须按重量份配比称量，进行高速搅拌至混合均匀，得到干粉混合物；S3：将S1步骤中处理完毕得硅气凝胶粉，分多次加入S2的干粉混合物中，搅拌，即得到保温填料。
[0021]通过采用上述技术方案，保温填料制备步骤S1中等离子表面处理机处理时，硅气凝胶粉在氩气150SCCM；氮气100SCCM，真空度为45Pa条件下处理60s对硅气凝胶粉进行表面处理改性，此时，对硅气凝胶表面产生刻蚀作用，形成许多微细坑洼，增大了样品的比表面积，提高硅气凝胶粉表面的润湿性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土，其特征在于，按重量份计包括以下原料：再生粗骨料950
‑
1160份；废玻璃砂680
‑
830份；水泥210
‑
310份；聚羧酸减水剂10
‑
20份；滑石粉35
‑
55份；水110
‑
180份；保温填料40
‑
100份；其中，所述再生粗骨料为废弃混凝土经过清洗、破碎、分选等步骤制成；所述废玻璃砂为混凝土的细骨料，由废玻璃瓶经过碾磨制成；所述保温填料包括硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须，硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须的重量份之比为（18
‑
35）：（5
‑
15）：1。2.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述硅气凝胶粉、石棉纤维和碳化硅晶须的重量份之比为（25
‑
35）：（5
‑
10）：1。3.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述硅气凝胶粉选用亲水型硅气凝胶，粒径范围为0.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：项卫民，龙滕虹，汤俊，
申请(专利权)人：东莞市建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：