一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土及其制备方法。该基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，按重量份计，包括以下组分：水泥：10～15份，再生微粉：2～7份，天然细骨料：27～29份，再生粗骨料：22～24份，天然粗骨料：18～20份，九水硅酸钠：0.3～1份，硫酸钠：0.3～1份，聚羧酸高效减水剂：0.1～1份，水：7～8份，附加水：1～2份。本发明专利技术通过废弃再生微粉取代水泥，利用物理研磨增强再生微粉填充作用和火山灰作用，利用碱激发剂促进单体或低聚物扩散到液相并发生缩聚反应，形成地聚合物凝胶，并利用裹浆工艺使复合活化再生微粉浆体包裹再生骨料制备出再生混凝土。本发明专利技术通过裹浆工艺和活化手段有效降低再生骨料对混凝土的不利影响，大大提升混凝土后期强度发展。大大提升混凝土后期强度发展。大大提升混凝土后期强度发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制备
，特别涉及一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济和工业的高速发展，每年产生的建筑废弃物也日益增加。与此同时水泥作为建筑行业常用材料其生产过程不仅耗费巨大资源同时还产生大量有害气体。利用建筑垃圾破碎过程中产生的微粉替代水泥作为胶凝材料不仅可以解决固体废弃物综合利用率低的问题，更是可以减少水泥生产过程中资源消耗和环境污染，有利于建筑行业的可持续发展。
[0003]建筑行业的持续发展对建筑工程提出越来越高质量要求，结合环境保护的需求，高质量高活性再生微粉以及再生微粉混凝土的需求越专利技术显，而目前国内再生微粉混凝土质量普遍低，用以生产的再生微粉混凝土强度受限，强度难以突破。
[0004]公告号为CN113354342A的中国专利技术专利公开了一种再生微粉混凝土及其制备方法，其原料按重量份包括：水泥400～430份，细骨料750～800份，粗骨料1100～1200份，外加剂6～12份，改性微粉掺料40～50份和水150～170份；所述改性微粉掺料包括以下重量份的组分：粉煤灰6～12份，硅灰4～8份，再生微粉掺合料6～18份；所述再生微粉掺合料包括以下重量份的组分：再生混凝土微粉4～15份，砖粉1～3份。该再生微粉混凝土使用粉煤灰、硅灰、砖粉可以提高混凝土的强度，缺点是降低了和易性并且后期强度提升效果不显著。
[0005]公告号为CN 111635192A的中国专利技术专利公开了一种再生微粉混凝土，其原料按重量份包括：水泥100份、再生混凝土微粉43～45份、纳米二氧化硅1.45～4.5份、细骨料158～166份、粗骨料395～410份、减水剂0.85～0.9份、水55～56.9份，以及体积掺量为0～1.5％的钢纤维，该专利技术以水泥、再生混凝土微粉及粗细骨料为主要原材料，并掺入不同掺量的纳米二氧化硅和钢纤维，最终制备出性能良好的再生微粉混凝土。但是，该再生微粉混凝土中掺入了纳米二氧化硅和钢纤维，虽具有良好的和易性和强度，但提高了造价。
[0006]为此，本专利技术利用物理、化学活化方法提高再生微粉填充效应和火山灰活性，并且解决因再生微粉和再生骨料高吸水率所带来混凝土工作性能低的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其对再生微粉进行复合活化提高其填充作用和火山灰活性，利用裹浆工艺改善再生骨料与新拌混凝土的界面过渡区，使混凝土具备更好性能，有效解决了现有再生微粉和再生骨料高吸水率所带来混凝土工作性能低的问题。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0009]一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，按重量份计，包括以下组分：水泥：10～15份，再生微粉：2～7份，天然细骨料：27～29份，再生粗骨料：22～24份，天然粗骨料：
18～20份，九水硅酸钠：0.3～1份，硫酸钠：0.3～1份，聚羧酸高效减水剂：0.1～1份，水：7～8份，附加水：1～2份。
[0010]可选地，所述再生微粉是由废弃混凝土加工处理过程中产生的粒径≤0.15mm粉末经球磨30min得到。
[0011]可选地，所述水泥为PO42.5级普通硅酸盐水泥。
[0012]可选地，所述天然细骨料为连续级配的天然河砂，粒径为0.075～4.75mm，体积密度为1521
‑
1595kg/m3，吸水率为4.10％～5.64％，含水率为2.36％
‑
3.18％。
[0013]可选地，所述天然粗骨料为连续级配的石灰岩碎石，粒径为5mm～25mm，体积密度为1545～1611kg/m3，压碎指标为11.2％～12.8％，吸水率为1.72％～2.32％，含水率为0.31％～0.40％。
[0014]可选地，所述再生粗骨料是由建筑垃圾通过堆场分拣、破碎机破碎、筛分机筛分制得；所述再生粗骨料为连续级配的碎石，粒径为4.75mm～25mm，体积密度为1125～1135kg/m3，压碎指标为12～17％，吸水率为12～17％，含水率为2～7％。
[0015]可选地，所述聚羧酸高效减水剂的固含量为15～25％，减水率为25～35％。
[0016]本专利技术的第二目的在于提供一种制备上述基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土的方法，该制备方法，包括以下步骤：
[0017]1)将所述聚羧酸高效减水剂、所述九水硅酸钠、所述硫酸钠和所述水混合，充分搅拌60～120s，得到混合液A；
[0018]2)将所述水泥、所述再生微粉和所述混合液A投入搅拌机内搅拌60～80s，形成裹浆混合物B；
[0019]3)将所述再生粗骨料、所述天然粗骨料、所述天然细集料和所述附加水混合并搅拌均匀，形成混合物C；
[0020]4)将所述裹浆混合物B和所述混合物C混合，先正向转动60～80s，再反向转动60～80s后，连续正向搅拌180～200s，得到基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土。
[0021]相对于现有技术，本专利技术所述的基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土具有以下优势：
[0022]1.本专利技术将再生微粉应用于再生混凝土中，对再生微粉的利用提供一种新思路，复合活化提高再生微粉的物理填充作用和火山灰活性，裹浆工艺改善界面过渡区，提高了再生混凝土的强度，提高建筑固废资源化利用。
[0023]2.本专利技术以水泥、再生微粉作为基本胶凝材料，再生微粉中二氧化硅与水泥水化产生的氢氧化钙反应生成硅酸钙。物理活化通过球磨机机械研磨可以使再生微粉中使SiO2(α
‑
SiO2)的正四面体结构发生了畸变，转变为无定形态；SiO2的无定型化使再生微粉的活性增加，同时物理活化可以使再生微粉粒度分布均匀，使胶凝材料的颗粒级配得到改善。
[0024]3.本专利技术化学活化再生微粉，采用硅酸钠和硫酸钠两者均能水解产生OH
‑
,适宜浓度OH
‑
接触再生微粉颗粒表面，Si相的溶解速度，增加液相中Si
3+
的浓度。然后溶解单体相互碰撞形成硅酸盐低聚物，低聚物进一步发生缩聚反应形成硅酸盐凝胶，使其具有更高的强度和刚度。硅酸钠提供硅酸盐物质，促进单体和低聚体的形成，同时在含钙地聚合物体系中，硅酸钠可以延缓凝结时间，为Si组分的溶解提供更多时间。
[0025]4.本专利技术采用采用再生微粉替代高成本凝胶，再生骨料取代天然骨料，在强度满
足情况下还保证其良好的工作性能，大大降低材料成本，其制备方法简单，适宜大规模推广使用。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1为研磨时间对再生微粉活性影响趋势；
[0028]图2为再生微粉比表面积对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：水泥：10～15份，再生微粉：2～7份，天然细骨料：27～29份，再生粗骨料：22～24份，天然粗骨料：18～20份，九水硅酸钠：0.3～1份，硫酸钠：0.3～1份，聚羧酸高效减水剂：0.1～1份，水：7～8份，附加水：1～2份。2.根据权利要求1所述的基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其特征在于，所述再生微粉是由废弃混凝土加工处理过程中产生的粒径≤0.15mm粉末经球磨30min得到。3.根据权利要求1所述的基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其特征在于，所述水泥为PO42.5级普通硅酸盐水泥。4.根据权利要求1所述的基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其特征在于，所述天然细骨料为连续级配的天然河砂，粒径为0.075～4.75mm，体积密度为1521～1595kg/m3，吸水率为4.10％～5.64％，含水率为2.36％～3.18％。5.根据权利要求1所述的基于裹浆工艺复合活化再生微粉混凝土，其特征在于，所述天然粗骨料为连续级配的石灰岩碎石，粒径为5mm～25mm，体积密度为1545～1611kg/m3，压碎指标为11.2％～12.8％，吸水率为1.72％...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭勇，王相卿，白希选，徐雄，程书凯，吴巧云，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：