【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种界面强化再生骨料及其制备方法及再生骨料混凝土。
技术介绍
1、废弃混凝土主要来源于拆除的建筑废弃物、破碎的混凝土路面、废弃的预制混凝土构件、混凝土搅拌站失效的混凝土试块等。统计发现，我国每年所产生的废弃混凝土高达0.3～0.4亿吨，通过对废弃混凝土进行系列加工处理后得到再生骨料用作新型环保材料替代天然骨料，将废弃混凝土进行资源化利用，既能解决废旧混凝土的处置问题，又能节省天然砂石，同时带来社会效益、经济效益和环保效益，是发展绿色混凝土、实现建筑资源环境可持续发展的重要手段。
2、再生骨料是指将废弃混凝土经挑选、破碎和筛分后得到的骨料，再生骨料混凝土是指骨料部分或全部采用再生骨料的混凝土。再生骨料目前在路基填料、生态护坡、建筑绿化等领域已有了广泛的应用，但在建筑工程中的大规模应用还处于摸索阶段，原因在于再生骨料本身特征所带来的一系列应用缺陷。与天然骨料相比，再生骨料由于包含旧水泥砂浆及其与原生骨料的界面，其强度和表观密度低于原生骨料，吸水率高出天然骨料2～3倍，且颗粒内部缺陷多，比表面积大，加之废弃混凝土在二次破碎、筛分等过程中，碰撞、摩擦使再生骨料内部产生更多微裂纹，且在该过程中形状畸变，致使其诸多性能皆无法达到相应的骨料水平。再生骨料混凝土微观结构由再生骨料、新水泥砂浆、老水泥砂浆、新-老砂浆过渡区、老砂浆再生骨料过渡区、新砂浆-再生骨料过渡区组成，复杂的内部结构和多重薄弱界面过渡区致使混凝土的和易性和力学性能、耐久性能难以控制，进而限制了其在结构工程中的应用。因此，为确保再生骨
3、现有的再生骨料强化方法主要从骨料表面附着砂浆着手，通过物理、化学或生物方法去除老砂浆或增强老砂浆，以达到减小再生骨料孔隙率和吸水率的目的。但是以上方法中均存在一定的缺陷，如，去除老砂浆方法中物理研磨法机械能耗严重、成本较高，化学方法去除老砂浆需引入酸根离子，不利于再生骨料混凝土的耐久性；增强老砂浆方法中火山灰浆液浸泡会降低其施工和易性，聚合物乳液浸泡法生产工艺复杂，能量消耗大；天然碳化方法作用效果较难以达到，具有不确定性；裹浆法中水泥用量较多，成本高且对环境不友好。中国专利201911127002.6提供了一种再生骨料混凝土及其制备方法，其中对再生骨料的强化方法为使用粉煤灰、矿渣、水玻璃、水混合液进行浸泡处理，该制备方法未对再生骨料表面的老砂浆进行处理，在再生骨料改性过程中可能会产生较多的老砂浆脱落问题，老砂浆与再生骨料直接的界面连接较弱，且再生骨料的微裂缝并未有效解决。中国专利202010604227.2直接将再生粗骨料与微硅粉和水混合得到胶凝体，利用微硅粉来降低水泥的空隙，微硅粉填充了粗骨料中的缝隙和孔洞，但是该专利未对再生骨料表面不牢固的旧砂浆进行处理，旧砂浆浮粉会致使偶联剂和阴离子聚丙烯酰胺与再生骨料之间的连接并不牢固，此外再生骨料本身存在的微裂缝仍未得到有效的解决。中国专利201610240581.5利用硅烷偶联剂预处理后的碳纤维，并引入硅灰对再生骨料混凝土进行增强，其碳纤维成本较高不易获得。中国专利201610240581.5提供了一种再生骨料混凝土，利用聚甲基三乙氧基硅烷改性纤维和羟乙基纤维素配合作用，提高再生骨料混凝土的抗裂抗渗性能，但可能会造成和易性较差。
4、再生骨料及其制备的混凝土性能较差的主要原因在于：一方面，再生骨料表面附着砂浆，骨料强度尤其是界面过渡区的强度比较低；另一方面，再生骨料在生产过程中会进行破碎处理，而机械破碎会使骨料本身和附着砂浆层出现微裂缝，致使强度降低。因此，如何对再生骨料表面旧的砂浆和微裂缝进行有效处理，增强骨料界面过渡区，是提升再生骨料混凝土性能的关键所在，此外用再生骨料制备的混凝土也应当对其配比和材料进行优化的设计，形成协同配合，使再生骨料混凝土的性能达到最佳状态。
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足，本专利技术的目的之一是提供一种界面强化再生骨料的制备方法，本专利技术的方法通过对再生骨料进行界面强化，减小其吸水率，骨料孔隙率和内部微裂缝，增强再生骨料与水泥浆的界面过渡区，解决再生骨料强度低，吸水率高的问题，提升再生骨料混凝土的性能。
2、为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：
3、一种界面强化再生骨料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1.采用喷砂法对再生骨料进行表面处理，再将其浸泡于聚山梨酯-80溶液中，随后进行超声处理，捞出、干燥后得到剥离旧砂浆的再生骨料；
5、s2.将步骤s1得到的剥离旧砂浆的再生骨料浸泡于真菌矿化沉积液中，取出后再将其浸泡于乳酸钙溶液中，捞出干燥后再将其浸泡于强化液中，捞出干燥后得到所述界面强化再生骨料；
6、所述强化液包括以下质量百分数的各组分：共聚维酮4％～5％、羟乙基纤维素2％～3％、水92％～94％。
7、本专利技术的方法依次对再生骨料进行旧砂浆剥离、微裂缝生物修复和粘接增强处理，以减小再生骨料的吸水率、孔隙率和内部微裂缝，增强再生骨料与水泥浆的界面过渡区。先采用喷砂法对再生骨料进行表面处理，去除附着在再生骨料表面的坚固旧砂浆；再将其浸泡于聚山梨酯-80溶液中，可有效增加再生骨料表面砂浆的润湿性，使水分借助砂浆的毛细管作用，迅速渗透到砂浆的内部并引起崩解；随后再进行超声处理，去除喷砂法产生的浮砂和再生骨料表面剩余的旧砂浆，通过步骤s1可以去除附着在再生骨料表面的绝大部分旧砂浆。在剥离旧砂浆处理后，再生骨料表面附着有聚山梨酯-80，可提高真菌矿化沉积液对再生骨料的湿润性，并使长枝木霉菌更容易在再骨料表面上均匀展开，同时配合长枝木霉菌的长丝状结构，有效解决生物矿化沉积产物在再生骨料表面分布不均匀、部分沉积层不够密实以及与再生骨料表面粘接薄弱的问题。通过加入含有共聚维酮和羟乙基纤维素的强化液，强化液可有效增强再生骨料与新砂浆之间的粘接，强化了界面过渡区，同时进一步减小了再生骨料吸水率，并对真菌起到了保护和延长存活率的效果。其具体作用机理如下：强化液中，共聚维酮为乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物，具有良好的黏合性、成膜性和分散性，其优良的粘接效果能够大幅增强再生骨料与新砂浆之间的粘接；此外，共聚维酮可以在液体和固体之间形成一层薄薄的界面层，对长枝木霉菌起到保护作用；共聚维酮中乙酸乙烯酯的引入，可以促进界面薄层的形成且增加了聚合物的疏水性，进一步降低了再生骨料的吸水率。羟乙基纤维素的增粘和成膜保护作用，进一步强化了共聚维酮的作用效果，此外羟乙基纤维素作为纤维素衍生物，包裹着的长枝木霉菌可以通过分泌纤维素酶来降解纤维素，获得所需的碳源和能量，促进其生长和繁殖，延长长枝木霉菌在混凝土中的存活时长。
8、长枝木霉菌在再生骨料中具有以下三方面的效果：(1)对再生骨料的微裂缝进行修复，利用氧气和水，使长枝木霉菌孢子和菌丝将乳酸钙转化为碳酸钙沉淀，使再生骨料表面致密，填补孔隙和裂缝；(2)再生骨料表面的长枝木霉菌会形成类似于细密织网的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述真菌矿化沉积液由长枝木霉菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基和马铃薯葡萄糖水培养基中生长培育制备得到，所述真菌矿化沉积液的真菌浓度为104～106CFU/mL。
3.根据权利要求2所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，所述真菌矿化沉积液的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，所述马铃薯葡萄糖琼脂培养基中马铃薯葡萄糖琼脂粉末与蒸馏水的质量体积比为(10～12)g：(250～275)mL；所述马铃薯葡萄糖水培养基由淀粉、葡萄糖和蒸馏水按质量比1：(5～6)：(250～260)混合得到。
5.根据权利要求1所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述乳酸钙溶液由乳酸钙、Ca(OH)2和去离子水混合而成，其中乳酸钙的质量浓度为60～75g/L，Ca(OH)2的浓度为2～3mol/L。
6.根据权利要求1所述
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的界面强化再生骨料。
8.一种采用权利要求7所述的界面强化再生骨料制成的再生骨料混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：水泥260～320份、粉煤灰40～60份、碱溶沸石粉30～40份、界面强化再生骨料1000～1100份、砂760～800份、纤维0.8～1.2份、减水剂5～7份、水160～170份。
9.根据权利要求8所述的一种再生骨料混凝土，其特征在于，所述碱溶沸石粉的制备方法如下：将沸石粉置于醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯溶液中浸泡3～5h，取出后经干燥、粉磨后得到碱溶沸石粉。
10.根据权利要求9所述的一种再生骨料混凝土，其特征在于，所述醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯溶液为醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯和乙醇的混合溶液，溶液中醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯的质量分数为3％～5％。
...【技术特征摘要】
1.一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述真菌矿化沉积液由长枝木霉菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基和马铃薯葡萄糖水培养基中生长培育制备得到，所述真菌矿化沉积液的真菌浓度为104～106cfu/ml。
3.根据权利要求2所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，所述真菌矿化沉积液的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，所述马铃薯葡萄糖琼脂培养基中马铃薯葡萄糖琼脂粉末与蒸馏水的质量体积比为(10～12)g：(250～275)ml；所述马铃薯葡萄糖水培养基由淀粉、葡萄糖和蒸馏水按质量比1：(5～6)：(250～260)混合得到。
5.根据权利要求1所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述乳酸钙溶液由乳酸钙、ca(oh)2和去离子水混合而成，其中乳酸钙的质量浓度为60～75g/l，ca(oh)2的浓度为2～3mol/l。
6.根据权利要求1所述的一种界面强化再生骨料的制备方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：费壮，顾瑞，万瑞，刘凯，刘成，丁超，杜亚亚，佘远星，程瑞，陈健，易春林，文鑫，宋志愿，赵萌，莫凡，王润，
申请(专利权)人：江苏中建商品混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：
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