一种改性再生细骨料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种改性再生细骨料及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域。改性再生细骨料的制备方法步骤如下：将再生细骨料浸泡于丙烯酰胺溶液中，然后向溶液中加入引发剂和链转移剂，混合均匀，静置后晾干，得到所述改性再生细骨料。针对再生细骨料孔隙率高、吸水率大，配制的砂浆保水性差、砂浆外加剂掺量高、收缩大易开裂的问题，本发明专利技术利用丙烯酰胺溶液浸泡和自由基聚合反应改善再生细骨料的性能，提高再生细骨料砂浆的保水性，降低砂浆外加剂的掺量，减少砂浆的收缩。减少砂浆的收缩。

【技术实现步骤摘要】
一种改性再生细骨料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种改性再生细骨料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]我国目前还处于大规模基础建设阶段，每年有大批量的城市建筑要拆除重建，而遗留的建筑垃圾尤其是废弃混凝土数量巨大，且难以处理。与此同时，目前我国对于建筑固废的利用率相对较低，建筑固废行业市场化较为单一，我国每年处理的废弃混凝土量远低于其产生量；因此，开发减少、回收和利用建筑废物的新技术已迫在眉睫。
[0003]再生细骨料的制备是指将废弃混凝土块经过破碎、清洗分级筛选后得出粒径在0.16
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4.75mm之间的颗粒。工业生产中，再生细骨料一般为废弃混凝土破碎后的一部分，在借鉴国外经验的基础上，国内研究人员进行了一系列的试验开发出了多种机械制备工艺。如采用颗粒整形法，通过机械设备去掉骨料表面附着的旧砂浆，使再生细骨料性能大幅度提升。又或者对设备选型、生产线设计(破碎系统、筛分系统、除尘系统)以及制备工艺进行了优选研究，但总的来说，通过对机械生产工艺的改进可以在一定程度上提高再生细骨料的质量，也可以大批量生产；但大多数采用加热研磨的生产工艺，导致耗能较高，成本相对较大，其次采用机械设备生产出的再生细骨料经过碰撞，摩擦后，其本身品质存在诸多问题，需要进一步处理后才能加以利用。
[0004]再生细骨料作为天然细骨料的替代品，其制备的砂浆必须能够满足工作性能、力学性能要求，但由于机械破碎后其质量难以保证，直接利用很难满足砂浆的使用。研究表明，未经强化处理的再生细骨料表面含有大量微裂缝，导致再生细骨料孔隙率较高，因而吸水率大。与天然细骨料对比，再生细骨料整体品质均有不同程度降低，配制的砂浆存在保水性差、吸附性大、砂浆外加剂掺量高、砂浆收缩大等问题，导致再生细骨料在砂浆的应用非常有限。
[0005]通过对再生细骨料进行强化处理可以在一定程度上解决上述问题，常见的强化处理的方法有物理和化学方法。相较于物理方法的高能耗高成本，化学方法以其低能耗和良好的适用性而占有一席之地，其中酸液浸泡具有易操作且快捷的优点。酸液浸泡通过酸液与骨料外部浆体发生中和反应，以达到去除浆体实现强化的目的。常用酸溶液有硫酸、盐酸、磷酸等。如中国专利CN105461248A公开了一种用磷酸对再生细骨料进行浸泡并用有机物浸润的改性方法，其中强酸可以达到较好的强化效果，但处理副产物未能得到合理利用。使用弱酸处理可以将强化处理后的废弃物再利用，以达到节约资源保护环境的目的。但是酸液清洗法的作用有限而且还会引入酸根离子，影响附着砂浆的pH值；此外，该改性方法降低砂浆收缩率的效果有限。
[0006]因此，提供一种吸水率低，配制出的砂浆保水性好、砂浆外加剂掺量低、砂浆收缩小的再生细骨料具有重要意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的再生细骨料孔隙率高、吸水率大，配制得到的砂浆保水性差、砂浆外加剂掺量高、收缩大易开裂的技术问题，本专利技术的目的之一是提供一种改性再生细骨料的制备方法。与基准再生细骨料砂浆相比，采用本专利技术改性再生细骨料配制的砂浆强度和保水性提高、收缩性减小、砂浆外加剂掺量明显降低。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：
[0009]一种改性再生细骨料的制备方法，步骤如下：将再生细骨料浸泡于丙烯酰胺溶液中，然后向溶液中加入引发剂和链转移剂，混合均匀，静置后晾干，得到所述改性再生细骨料。
[0010]本专利技术先采用丙烯酰胺溶液浸泡再生细骨料，随后加入引发剂和链转移剂使丙烯酰胺发生聚合反应对再生细骨料进行改性，可以显著降低再生细骨料的孔隙率，降低再生细骨料的吸水率，提高再生细骨料砂浆的强度和保水性，减少砂浆的收缩。这主要是因为，丙烯酰胺溶液浸泡可显著改善再生细骨料的性能；同时，丙烯酰胺溶液可渗透至再生细骨料的孔隙中，在引发剂和链转移剂的作用下，再生骨料表面和孔隙中的丙烯酰胺会发生聚合反应生成聚丙烯酰胺，一方面，生成的聚丙烯酰胺填充在细骨料的孔隙中并穿插缠绕在再生细骨料颗粒之间，可有效降低再生细骨料的吸水率，提高砂浆的强度和保水率；另一方面，孔隙内聚丙烯酰胺吸附自由水后在砂浆硬化过程中起到良好的内养护效果，可降低再生细骨料砂浆的收缩。
[0011]优选的，所述再生细骨料在丙烯酰胺溶液中的浸泡时间为48～72h。
[0012]优选的，所述丙烯酰胺溶液的质量浓度为10％～30％。
[0013]优选的，所述引发剂包括过硫酸铵
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亚硫酸氢钠、过硫酸铵
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VC、双氧水
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吊白块、双氧水
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VC、过硫酸铵
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吊白块中的一种。本专利技术的引发剂采用氧化还原体系，可以降低反应活化能。
[0014]优选的，所述链转移剂包括巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇、次磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾中的至少一种。
[0015]优选的，所述引发剂的质量为丙烯酰胺的0.03％～0.06％，所述链转移剂的质量为丙烯酰胺的0.03％～0.06％。
[0016]优选的，静置的时间为8～12h。
[0017]优选的，所述再生细骨料的粒径为0.15～5mm。
[0018]本专利技术的另一目的是提供所述的制备方法制备得到的改性再生细骨料。
[0019]本专利技术的再一目的是提供一种采用所述改性再生细骨料制成的再生细骨料砂浆，包括以下重量份数的各组分：水泥180～300份、砂浆外加剂2～6份、改性再生细骨料700～1400份、天然细骨料0～700份、水180～220份。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0021]针对再生细骨料孔隙率高、吸水率大，配制的砂浆保水性差、砂浆外加剂掺量高、收缩大易开裂的问题，本专利技术利用丙烯酰胺溶液浸泡和自由基聚合反应改善再生细骨料的性能，提高再生细骨料砂浆的保水性，降低砂浆外加剂的掺量，减少砂浆的收缩。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在以下实施例和对比例中，丙烯酰胺水溶液的质量浓度为10％～30％，再生细骨料与丙烯酰胺水溶液的重量比为(2.5～4):1；所述引发剂的质量为丙烯酰胺质量的0.03％～0.06％，所述链转移剂的质量为丙烯酰胺质量的0.03％～0.06％；
[0024]引发剂采用氧化还原体系，氧化剂与还原剂的摩尔比为(3～2):1，包括过硫酸铵
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亚硫酸氢钠、过硫酸铵
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VC、双氧水
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吊白块、双氧水
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VC、过硫酸铵
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吊白块中的一种；
[0025]链转移剂包括巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇、次磷酸、次磷酸钠、次磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性再生细骨料的制备方法，其特征在于，步骤如下：将再生细骨料浸泡于丙烯酰胺溶液中，然后向溶液中加入引发剂和链转移剂，混合均匀，静置后晾干，得到所述改性再生细骨料。2.根据权利要求1所述的一种改性再生细骨料的制备方法，其特征在于，所述再生细骨料在丙烯酰胺溶液中的浸泡时间为48～72h。3.根据权利要求1所述的一种改性再生细骨料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺溶液的质量浓度为10％～30％。4.根据权利要求1所述的一种改性再生细骨料的制备方法，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸铵
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亚硫酸氢钠、过硫酸铵
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VC、双氧水
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吊白块、双氧水
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VC、过硫酸铵
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吊白块中的一种。5.根据权利要求1所述的一种改性再生细骨料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，周晓阳，黄波，
申请(专利权)人：湖北筑选新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：