一种微纳米活性增强剂和相应混凝土及制备方法技术

本发明专利技术提供一种微纳米活性增强剂和相应混凝土及制备方法。所述的微纳米活性增强剂，以重量份计，包括以下组分：水溶性气溶胶纳米硅：1.0

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米活性增强剂和相应混凝土及制备方法


[0001]本专利技术属于土木工程材料
，特别涉及一种微纳米活性增强剂和相应混凝土及制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程推进，建筑垃圾排放量剧增，建筑垃圾主要以混凝土废弃物为主。通过建筑垃圾资源化再生技术，利用破碎和筛分工艺，将废混凝土制备再生骨料是实现建筑垃圾资源化的有效途径。再生原料主要是粒径在0.15
‑
5mm的再生细骨料，以及粒径在5
‑
31.5mm的再生粗骨料。但是由于再生骨料外附着老砂浆的存在，使得再生骨料品质较天然砂石骨料降低，限制了再生骨料在高性能和高强混凝土中的应用。现阶段，我国再生骨料主要用于强度等级≤C40的混凝土，如何实现再生细骨料和再生粉料的高品质化和高附加值的应用是我国建筑垃圾资源化未来发展的方向。
[0003]随着我国建筑材料和结构形式的创新发展，对天然砂石骨料需求量日益增加。但是，由于天然砂石骨料的开采造成了难以恢复的环境和社会问题，因此我国已经对天然砂石骨料限制开采。利用天然砂石骨料制备高性能和超高性能混凝土技术已经日趋成熟，但是随着天然砂石骨料供应短缺，急需研发高性能和超高性能再生骨料混凝土，以及适用的活性增强剂，高性能再生混凝土的研发和应用是绿色建筑材料的重要组成部分。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种微纳米活性增强剂及一种利用活性纳米增强剂再生混凝土配方和制备方法，可满足建筑工程中高性能和超高性能再生混凝土的应用。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种微纳米活性增强剂，以重量份计，包括以下组分：
[0006][0007]优选地，所述组分包括以下条件中至少一项：
[0008]A1)所述水溶性气溶胶纳米硅含硅含量≥99.9％，粒径范围在5
‑
100nm；
[0009]A2)所述微硅粉含硅含量≥99％，粒径范围在100
‑
1000nm；
[0010]A3)所述高硅质磨细活性再生微粉通过废混凝土
‑
黏土砖混合料的精细研磨获得，其中废混凝土和废黏土砖占比1:1
‑
1:2，二氧化硅含量≥60％，氧化铝含量≥20％；
[0011]A4)所述高硅质磨细活性再生微粉粒径范围≤10μm；
[0012]所述的纳米硅分散剂为常规使用的纳米硅分散剂。所述的纳米硅分散剂为粉状，作为基料的辅助剂使用，用于搅拌分散。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土，包含上述微纳米活性增强剂拌合料。
[0014]优选地，以重量份计，包括以下组分：
[0015][0016]优选地，所述含有微纳米活性增强剂再生混凝土，以重量份计，包括以下组分：
[0017][0018]更优选地，所述含有微纳米活性增强剂再生混凝土，以重量份计，包括以下组分：
[0019][0020][0021]所述水泥选自PO52.5硅酸盐水泥。所述硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥熟料中加入6
～20％的混合材料、适量石膏磨细制成的。主要组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
[0022]所述磨细矿渣粉具有活性，将其混合于混凝土当中进行搅拌可以让水泥混泥土的流动性以及耐久性得到一定程度的强化并且可以让混泥土抗压程度得到强化，提高混凝土的质量。所述磨细矿渣粉是指将矿渣研磨为细粉。
[0023]所述再生骨料吸水率≤3.0％，粒径范围5
‑
10mm，具有高品质。
[0024]所述的硅灰作为掺和剂能够填充水泥颗粒间的孔隙，显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
[0025]所述砂为天然河砂，最大粒径≤2.36。
[0026]所述的钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径)为40～80的纤维。
[0027]所述减水剂为高效聚羧酸减水剂，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂，由于依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构，具有超分散型，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，流动性保持性好、水泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩，有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点。
[0028]本专利技术第三方面提供了一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土的制备方法，其特征在于：采用以下步骤：
[0029]1)按配比将水溶性气溶胶纳米硅、微硅粉、高硅质磨细活性再生微粉、活性磨细矿渣粉和粉状纳米硅分散剂混合搅拌，得到微纳米活性增强剂；
[0030]2)将微纳米活性增强剂与水泥、硅灰、高品质再生骨料、天然砂、钢纤维、水和高效聚羧酸减水剂进行二次混合，获得含有微纳米活性增强剂再生混凝土；
[0031]3)将含有微纳米活性增强剂再生混凝土浇筑成型。
[0032]采用上述制备方法获得高性能再生混凝土的强度为60
‑
150M。
[0033]优选地，步骤1)中，所述搅拌的时间≥10min。
[0034]更优选地，所述搅拌的方式为先慢速后快速搅拌，其中慢速搅拌≥4min，快速搅拌≥6min。
[0035]优选地，步骤2)中，所述微纳米活性增强剂先与水泥、硅灰、高品质再生骨料和天然砂进行第一次混合，然后加入水和高效聚羧酸减水剂第二次混合。
[0036]优选地，所述第一次混合时间≥2min，所述第二次混合时间≥3min。
[0037]优选地，步骤2)中，在二次混合过程中，钢纤维分批次均匀加入。
[0038]优选地，步骤2)中，含有微纳米活性增强剂再生混凝土成型后进行加速养护，养护湿度≥90％，养护温度≥20℃。养护时间≤28天。
[0039]本专利技术第四方面提供一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土，采用上述任一方法制备。
[0040]如上所述，本专利技术的一种微纳米活性增强剂及应用，具有以下有益效果：
[0041]1)本专利技术提供一种微纳米活性增强剂，通过不同组分和不同集配的组合，获得了
高活性微纳米活性增强剂，满足胶凝材料不同孔隙结构的填充和优化，适合用于再生骨料混凝土的性能提升与强化，且具有制备工艺简单、成本低和环境友好等特点。
[0042]2)本专利技术提供的一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土。一方面，利用制备微纳米活性增强剂的主要原料来源于建筑垃圾制备的活性再生微粉，以及废弃矿渣研磨的活性矿渣粉末，都是废弃物资源化制备的再生原料，因此本专利技术制备的微纳米活性增强剂是一种环境友好型活性材料。另一方面，本专利技术提供的高性能再生混凝土配方，实现了再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳米活性增强剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的微纳米活性增强剂，其特征在于：所述组分包括以下条件中至少一项：A1)所述水溶性气溶胶纳米硅含硅含量≥99.9％，粒径范围在5
‑
100nm；A2)所述微硅粉含硅含量≥99％，粒径范围在100
‑
1000nm；A3)所述高硅质磨细活性再生微粉通过废混凝土
‑
黏土砖混合料的精细研磨获得，其中废混凝土和废黏土砖占比1:1
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1:2，二氧化硅含量≥60％，氧化铝含量≥20％；A4)所述高硅质磨细活性再生微粉粒径范围≤10μm。3.一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土，其特征在于：含有权利要求1或2所述的微纳米活性增强剂。4.根据权利要求3所述的含有微纳米活性增强剂再生混凝土，其特征在于：以重量份计，包括以下组分：5.一种含有微纳米活性增强剂再生混凝土的制备方法，其特征在于：采用以下步骤：1)按配比将水溶性气溶胶纳米硅、微硅粉、高硅质磨细活性再生微粉、活性磨细矿渣粉和粉状纳米硅分散剂混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建庄，邓锦，马志鸣，邓善文，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：