一种再生粗骨料的强化方法技术

本发明专利技术公开了一种再生粗骨料的强化方法，通过在负压条件下，将再生粗骨料依次浸渍于无机聚合物浆液和防水材料中，进行浸渍处理，加热养生，烘干得到。本发明专利技术采用无机

【技术实现步骤摘要】
一种再生粗骨料的强化方法


[0001]本专利技术属于道路工程材料领域，具体涉及一种建筑垃圾再生粗骨料的强化方法。

技术介绍

[0002]公路建设的发展需消耗大量的石料，而天然石料日益枯竭等问题，极大增加了公路建设的成本。因此，寻找天然石料的替代材料，减少对天然石料的消耗，是公路建设需解决的一大难题。另一方面，随着城镇化进程的继续，旧房改造及拆迁会产生大量的建筑垃圾，如果不加以处置，建筑垃圾不仅需要占用大量的土地，而且就地掩埋，还会污染土壤，这也是当前亟需解决的另一重大难题。
[0003]将建筑垃圾进行相应的处理，可制得不同粒径再生骨料；若能将再生粗骨料替代天然粗骨料，应用于路面面层中，不仅可减轻公路建设对天然石料的消耗，还能在一定程度上解决建筑垃圾再生粗骨料难以再利用的难题。
[0004]目前，再生骨料往往应用于沥青路面的基层。相比于路面基层来说，往往沥青路面面层的翻修频率通常较高。若能将再生骨料应用于面层的铺筑中，可消耗大量的再生粗骨料。现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40
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2004)中，对于应用于高速公路表面层的粗骨料要求包括：石料压碎值≯26％，洛杉矶磨耗损失≯28％，表观相对密度≮2.6，吸水率≯2.0％。然而，由于再生骨料主要为由骨料和水泥砂浆组成的多相复合材料，附着砂浆层导致其表面形态为粗糙、异质并且存在大量孔隙结构，使得再生骨料的性能指标难以满足现行的面层规范要求，这极大限制了再生粗骨料的应用。对再生骨料进行强化处理，是解决上述问题的一个重要途径。/>[0005]专利CN113896456A公布了一种利用建筑垃圾再生骨料制备再生沥青混合料的工艺，对再生的粗细骨料进行机械强化，去除裹附在再生粗骨料表面的水泥砂浆以及打磨掉再生粗骨料表面的棱角；然而该方案仅仅采用机械强化手段，在去除水泥砂浆和打磨棱角的同时，会对再生骨料造成损伤，形成裂纹，降低了再生骨料的力学性能。专利CN114716211A公布了一种再生粗骨料的强化方法，主要采用硅灰浆液对再生粗骨料进行裹附处理，涉及的增强效果有限，制备得到的再生骨料依旧面临着易破碎的问题。此外，由于硅灰浆液本身是多孔的，裹附后并不能解决再生骨料吸水率高的问题；将其应用于沥青路面中，不仅会提高沥青用量，增加成本，还会降低沥青路面的强度，减少路面的使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的问题和不足，以较低的成本，解决现有再生粗骨料强度低的问题，通过无机与有机相结合的形式，对再生骨料依次进行无机聚合物强化与有机聚合物强化，达到复合强化的效果，并显著降低再生骨料的吸水率，以期实现在面层中的高效应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种再生粗骨料的强化方法，包括以下步骤：
[0009]1)在负压条件下，将再生粗骨料加入无机聚合物浆液中进行一次浸渍处理，取出后，进行一次加热养生，烘干，得一次强化改性再生骨料；所述无机聚合物浆液为地聚物浆体；
[0010]2)在负压条件下，将一次强化改性再生骨料加入防水分散液(水乳型)中，进行二次浸渍处理，取出后，进行二次加热养生，烘干，即得强化后的再生粗骨料。
[0011]上述方案中，所述再生骨料通过将建筑垃圾进行破碎、筛分、冲洗、研磨得到，其粒径大于2.36mm的粗骨料。
[0012]上述方案中，所述负压条件为1～5kPa。
[0013]上述方案中，所述地聚物浆体中各组分及其所占重量份数包括：水100份，硅铝酸盐矿物10～50份，复合碱10～50份；其中复合碱包括氢氧化钠和硅酸钠。
[0014]上述方案中，所述地聚物浆体中的硅铝比控制为1.0～3.0；其中硅铝比为地聚物浆体中引入的总硅元素与铝元素的质量比。
[0015]上述方案中，所述硅酸钠的模数为1.5～3.5。
[0016]进一步地，所述地聚物浆体通过将硅铝酸盐矿物悬浊液与反应碱溶液混合得到；其中硅铝酸盐矿物悬浊液由硅铝酸盐矿物、部分氢氧化钠和部分水混合得到；反应碱溶液由硅酸钠、剩余氢氧化钠和水混合得到；其中反应碱溶液的模数为1.0～1.8。
[0017]上述方案中，所述具有火山灰活性的材料包括偏高岭土、粉煤灰、矿渣等中的一种或多种，其尺寸大小为800～2000目。
[0018]上述方案中，所述一次浸渍处理时间不少于30min，使无机聚合物充分渗入再生骨料中。
[0019]上述方案中，所述防水材料需具备渗透性强，成膜效果好，与石料和水泥砂浆粘附性好的特点，具体为可控选用聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、聚氨酯、硅橡胶乳液中一种或多种。
[0020]上述方案中，所述二次浸渍处理时间不少于30min，使防水材料充分渗入再生骨料中。
[0021]上述方案中，所述一次加热养生温度为40～60℃，时间为8h以上。
[0022]进一步地，所述一次养生时间为8～12h。
[0023]上述方案中，所述二次加热养生温度为40～60℃，时间为8h以上。
[0024]进一步地，所述一次养生时间为8～12h。
[0025]上述方案中，所述干燥步骤采用的温度为100～120℃，时间为4h以上。
[0026]根据上述方案制备的再生骨料，其压碎值为15～25％，洛杉矶磨耗损失为18～26％，表观相对密度为2.6～2.7，吸水率为0.5～1.8％。
[0027]本专利技术的原理为：
[0028]本专利技术首先在负压条件下将地聚物浆体渗入再生骨料中，并进行加热养生，对其中的孔洞、裂纹等进行填充修补，并可与再生骨料中的水泥砂浆等发生化学作用，生成C
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S
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H凝胶，实现地聚物与再生骨料等的有效结合；然后进一步在负压条件下，浸渍于渗透性较强的水乳性防水分散液中，继续进行加热养生，可进一步填充地聚物失水固化时产生的裂纹和孔洞等，经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜，解决一次强化后的再生骨料吸水率高等问题和不足，并可增强地聚物、再生骨料之间的粘结效果，显著改善压碎值，提高耐磨性能等。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0030]1)本专利技术采用无机强化
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有机改性机制并进一步结合分步养生手段，在有效提升再生骨料强度的同时，可显著降低再生骨料的吸水率，可为再生骨料在面层的高效应用提供一条新思路；
[0031]2)本专利技术的地聚物可由具有火山灰活性的固废制得，在解决再生骨料固废资源化利用的同时，可实现粉煤灰、矿渣等多种材料的回收利用，具有显著的经济和环境效益；
[0032]3)本专利技术采用的强化工艺较简单、成本较低，适合推广应用。
附图说明
[0033]图1为实施例1步骤2)中的强化前后的再生骨料的XRD图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合部分实施例，对本专利技术进行进一步详细说，而不是全部实施例。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生粗骨料的强化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在负压条件下，将再生粗骨料加入无机聚合物浆液中进行一次浸渍处理，取出后，进行一次加热养生，烘干，得一次强化改性再生骨料；所述无机聚合物浆液为地聚物浆体；2)在负压条件下，将一次强化改性再生骨料加入防水分散液中，进行二次浸渍处理，取出后，进行二次加热养生，烘干，即得强化后的再生粗骨料。2.根据权利要求1所述的强化方法，其特征在于，所述再生骨料通过将建筑垃圾进行破碎、筛分、冲洗、研磨得到，其粒径大于2.36mm。3.根据权利要求1所述的强化方法，其特征在于，所述负压条件为1～5kPa。4.根据权利要求1所述的强化方法，其特征在于，所述地聚物浆体中各组分及其所占重量份数包括：水100份，硅铝酸盐矿物10～50份，复合碱10～50份；其中复合碱包括氢氧化钠和硅酸钠。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢君，李梦林，吴少鹏，陈俊霖，张全民，杜雨阳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：