一种废弃新拌混凝土再生的改性混凝土及其制备方法技术

一种废弃新拌混凝土再生的改性混凝土及其制备方法，它涉及混凝土再生的方法，它是要解决当前废弃新拌混凝土再生利用率低、再生成本高、周期长、冲洗造成水污染等技术问题。本发明专利技术的改性混凝土由纳米硅溶胶、水泥、水、细骨料、粗骨料、减水剂和废弃新拌混凝土组成。制法：将水泥、细骨料、粗骨料干拌合，再加入废弃新拌混凝土拌合，得到拌合物；将水、减水剂和纳米硅溶胶混合均匀，得到拌合水；将拌合水加入到拌合物中混合均匀，得到废弃新拌混凝土再生的改性混凝土。该改性混凝土，养护28d后的早期抗压强度达到28～35.2MPa，早期劈裂抗拉强度达到3.0～3.3MPa，坍落度在130～175mm，可用于建筑领域。建筑领域。建筑领域。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃新拌混凝土再生的改性混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及再生的改性混凝土及其制备方法，属于建筑材料中混凝土材料领域。

技术介绍

[0002]预拌混凝土中因超量订购、运输超时、配合比失误等原因，而在搅拌站废弃的塑性混凝土量占日产量的3％左右，这种废弃新拌混凝土再生利用率较低，一直是困扰工程界的难点问题。目前针对此类废弃新拌混凝土的再生利用方法是将骨料经过筛分、冲洗等方式分离出来并重新制备再生混凝土，该方法虽能够实现骨料的再生利用，但因处理成本较高、再生骨料制作周期较长、冲洗过程中产生过多的废水而污染环境。此外，相比与普通混凝土，上述方法制备的再生混凝土骨料表面附着大量旧水泥砂浆，孔隙及微裂缝较多，使其制备的再生混凝土的早期抗压强度、劈裂抗拉强度等均低于普通混凝土，无法满足工程需要。

技术实现思路

[0003]本专利技术是要解决当前废弃新拌混凝土再生利用率低、再生成本高、周期长、冲洗造成水污染等技术问题，而提出的一种废弃新拌混凝土再生的改性混凝土及其制备方法，以增强所制备混凝土的早期力学性能，提高废弃新拌混凝土的再生利用率。
[0004]本专利技术的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，按重量百分比由0.1％～1％的纳米硅溶胶、10％～12％的水泥、5％～5.5％的水、20％～24％的细骨料、30％～33％的粗骨料、0.1％～0.2％的减水剂和24.3％～34.8％的废弃新拌混凝土混合而成。
[0005]更优选的，所述的废弃新拌混凝土为商混站中预拌制混凝土拌合后放置120～180min未浇筑使用的废弃塑性混凝土。该废弃新拌混凝土的工作性能无法满足浇筑要求。
[0006]更优选的，所述的水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
[0007]更优选的，所述的细骨料为过筛去除杂质的天然河砂，筛网孔径≤5mm，颗粒级配满足规范JDJ 52中的规定。
[0008]更优选的，所述粗骨料为天然碎石，粒径为5～31mm，颗粒级配满足规范JDJ 52中的规定。
[0009]更优选的，所述的减水剂为聚羧酸减水剂，用于改善混凝土工作性能。
[0010]更优选的，所述的纳米硅溶胶为碱性纳米硅溶胶，pH值为8～10，纳米二氧化硅粒径为15
±
5mm，纳米硅溶胶中纳米二氧化硅的质量百分数为30％。
[0011]上述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土的制备方法，按以下步骤进行：
[0012]一、按重量百分比称取0.1％～1％的纳米硅溶胶、10％～12％的水泥、5％～5.5％的水、20％～24％的细骨料、30％～33％的粗骨料、0.1％～0.2％的减水剂、24.3％～34.8％的废弃新拌混凝土；
[0013]二、将步骤一称取的水泥、细骨料、粗骨料进行干拌合，获得预拌物；
[0014]三、将废弃新拌混凝土并与预拌物进行干拌合，获得拌合物；
[0015]四、将水、减水剂和纳米硅溶胶混合搅拌均匀，得到拌合水；
[0016]五、将拌合水加入到拌合物中混合搅拌，得到废弃新拌混凝土再生的改性混凝土。
[0017]更优选的，步骤二中，所述的干拌合的搅拌的速度为130～150r/min、搅拌时间为2～3min。
[0018]更优选的，步骤三中，所述的干拌合的搅拌的速度为130～150r/min、搅拌时间为2～3min。
[0019]更优选的，步骤五中，所述的混合搅拌的搅拌速度为130～150r/min、搅拌时间为3～5min。
[0020]更优选的，步骤四中，所述拌合水混合方法如下，先将水与减水剂混合均匀后，再加入纳米硅溶胶，放于超声清洗器中超声振动混合均匀，得到拌合水。
[0021]本专利技术提以废弃新拌混凝土部分取代预拌制混凝土直接再生制备混凝土，并掺入纳米硅溶胶作为辅助胶凝材料，制备出一种新型混凝土材料，具有以下有益效果：
[0022]本专利技术将废弃新拌混凝土按取代率直接取代部分预拌混凝土直接制备混凝土，取材简单，绿色环保，再生成本低廉，避免传统再生骨料破碎冲洗产生大量废水、废渣污染环境的问题，提高了建筑材料的循环利用率，具有良好的经济效益和环保效益。
[0023]本专利技术在制备混凝土时，掺入碱性纳米硅溶胶作为辅助胶凝材料，在碱性环境下纳米硅溶胶中硅酸大量析出，使水泥熟料C3S水解后形成的富硅层中硅酸含量大大增加，电荷平衡作用使得富硅层不断吸附Ca
2+
，导致水泥颗粒不断被加速溶解，有效促进了水化反应，并增加了代表主要水化产物C
‑
S
‑
H凝胶结构的硅氧四面体的聚合度，硅氧四面体从孤立到二聚、三聚至一定长的链结构，有效增强了水泥浆体强度及其与骨料间的胶凝联结性，使制备的改性混凝土早期力学性能得到显著提升。同时，碱性纳米硅溶胶作为辅助胶凝材料，还可以与水化产物氢氧化钙反应生成C
‑
S
‑
H凝胶，对混凝土内部孔隙、裂缝进行填充，弥补了混凝土界面过渡区的粘结强度低的缺点，有效缓解因界面过渡区内氢氧化钙富集和定向排列引起的界面过渡区劣化，而使混凝土力学性能劣化的现象，从而提高废弃混凝土的早期力学性能和耐久性能。
[0024]本专利技术在制备过程中，将废弃新拌混凝土预先与预拌混凝土进行干拌合，可使废弃新拌混凝土中水泥浆体、骨料与预拌混凝土中水泥、骨料均匀混合在一起，增强了新旧水泥浆体与骨料间粘结性，提升了混凝土的早期力学性能。
[0025]本专利技术在制备过程中，先将聚羧酸减水剂与水充分混合，再加入纳米硅溶胶放入超声波清洗器中超声波振动，利用聚羧酸减水剂的分散作用及润滑作用及超声波振动在液体内产生的空化效应，有效控制纳米硅溶胶因自身比表面积大而发生的团聚效应，提升辅助胶凝材料的改性效率。同时，掺入聚羧酸减水剂，可降低拌合用水量，有效控制水灰比，改善混凝土的工作性能，减少水泥浆体与骨料间的空隙，提升了混凝土的早期力学性能。
[0026]本专利技术的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，养护28d后的早期抗压强度达到28～35.2MPa，早期劈裂抗拉强度达到3.0～3.3MPa，坍落度在130～175mm，可应用于建筑领域。
附图说明
[0027]图1为实施例2、对比例1、对比例2样品的X射线衍射测试分析图；
[0028]图2为养护28d的实施例2、对比例1、对比例2样品的FT
‑
IR图谱；
[0029]图3为养护28d的对比例2的样品的SEM扫描电镜图；
[0030]图4为养护28d的实施例2的样品的SEM扫描电镜图。
具体实施方式
[0031]用下面的具体实施例进一步阐述本专利技术的有益效果。
[0032]实施例1：本实施例的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土的制备方法，按以下步骤进行：
[0033]一、原料准备：
[0034](1)先制备废弃新拌混凝土，该废弃新拌混凝土是按质量百分比由15％的P.O 42.5普通硅酸盐水泥、7.4％的自来水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于该混凝土按重量百分比由0.1％～1％的纳米硅溶胶、10％～12％的水泥、5％～5.5％的水、20％～24％的细骨料、30％～33％的粗骨料、0.1％～0.2％的减水剂、24.3％～34.8％的废弃新拌混凝土组成。2.根据权利要求1所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于所述的废弃新拌混凝土为商混站中未浇筑使用的废弃塑性混凝土，所述废弃塑性混凝土为预拌制混凝土拌合后放置120～180min未浇筑使用。3.根据权利要求1或2所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于，所述的水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥。4.根据权利要求1或2所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于，，所述的细骨料为过筛去除杂质的天然河砂，筛网孔径≤5mm。5.根据权利要求1或2所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于，所述粗骨料为天然碎石，粒径为5～31mm。6.根据权利要求1或2所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸减水剂。7.根据权利要求1或2所述的废弃新拌混凝土再生的改性混凝土，其特征在于，所述的纳米硅溶胶为碱性纳米硅溶胶，pH值为8～10，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道明，王维成，王悦，马新伍，
申请(专利权)人：黑龙江新禹水泥制品有限公司，
类型：发明
国别省市：