【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机场混凝土制备，具体涉及一种利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、目前的机场跑道普遍采用混凝土铺筑，相对于其他建筑材料，混凝土飞机跑道具有强度高、抗压、成本低、施工相对容易等方面的优势，更适合承受飞机在升降、滑行过程中对道面带来的摩擦、冲击等作用。正是由于飞机跑道的上述特殊使用环境，混凝土跑道在服役过程中更容易出现开裂、起皮、剥落、磨损等方面的病害。因此，机场混凝土对各项力学性能指标的要求更高。超高性能混凝土是利用最大堆积密度理论设计的创新性的新型建筑材料，即毫米级颗粒(细骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充，所以其孔结构更加致密，具有更加优良的强度和耐久性，常用在桥梁、隧道、水港码头、机场跑道等工程建设上。
3、我国每年产生数千万吨的废弃瓷砖，其难以被瓷砖制造企业回收利用，大多数作为建筑垃圾进行简单处理，如填埋、作为路基材料等。除此之外，一些研究人员尝试将废弃瓷砖作为混凝土骨料，不仅促进了这类建筑垃圾的资源化利用，而且可以减少对天然砂石等不可再生资源的使用。同时，废弃瓷砖骨料还可使混凝土质量更轻、抗渗性更好的特点。然而，本专利技术人发现，将废弃瓷砖骨料添加到超高性能混凝土中取代其中的天然砂细骨料时，会使混凝土的流动性变差，进而导致混凝土内部的孔
技术实现思路
1、针对上述的问题，本专利技术公开一种利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，本专利技术通过对废弃瓷砖骨料进行改性，不仅降低了对混凝土流动性带来的不利影响，而且提高了对缓凝剂的分散程度，提高了不同批次制备的超高性能混凝土的质量稳定性，从而更加适于机场跑道的施工要求。为实现上述目的，本专利技术公开如下所述的技术方案。
2、一种利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，包括如下步骤：
3、(1)将废弃瓷砖细骨料加到碳酸钠饱和溶液中浸泡，完成后加入过量ca2+源，静置后分离出所述细骨料，然后干燥，得预处理细骨料。
4、(2)先向所述预处理细骨料喷洒海藻酸钠溶液并搅拌均匀，静置后喷洒含ca2+溶液，再喷洒柠檬酸与乙醇的混合液。完成后静置，然后对细骨料进行干燥，即得改性废弃瓷砖细骨料。
5、(3)将水泥、河沙细骨料、改性废弃瓷砖细骨料、粉煤灰、硅灰、纤维、减水剂和拌和水混合均匀，即得超高性能混凝土。
6、进一步地，步骤(1)中，所述ca2+与碳酸钠摩尔比为1.1～1.3：1。可选地，所述ca2+源包括氯化钙、硝酸钙、乙酸钙等中的至少一种。
7、进一步地，步骤(1)中，所述静置时间为15～30min，以使细骨料中碳酸根和钙离子的沉淀反应充分进行。
8、进一步地，步骤(1)中，所述干燥温度为70～90℃，干燥时间为1～1.5小时，以降低细骨料孔隙中的水分，便于所述海藻酸钠溶液进入。
9、进一步地，步骤(2)中，所述预处理细骨料与海藻酸钠溶液的比例为1g：2～3.5ml。可选地，所述混合液中海藻酸钠溶液的质量分数为30～40％。
10、进一步地，步骤(2)中，所述预处理细骨料与含ca2+溶液的比例为1g：1.2～1.8ml。可选地，所述ca2+溶液中ca2+浓度为0.9～1.5mol/l。所述ca2+溶液包括氯化钙溶液、硝酸钙溶液、乙酸钙溶液等中的至少一种。
11、进一步地，步骤(2)中，所述预处理细骨料与混合液的比例为1g：0.5～1.0ml。可选地，所述混合液中柠檬酸的质量分数为5～8％。
12、进一步地，步骤(2)中，所述静置时间为20～30min。
13、进一步地，步骤(2)中，所述干燥温度为40～50℃，干燥时间为40～60min。
14、进一步地，步骤(3)中，所述水泥、河沙细骨料、改性废弃瓷砖细骨料、粉煤灰、硅灰、纤维、减水剂、拌和水的比例为：30～45重量份：50～60重量份：20～27重量份：5～9重量份：8～15重量份：5～7重量份：0.6～1.0重量份：8.5～14重量份。
15、进一步地，步骤(3)中，所述纤维包括聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等中的至少一种。可选地，所述纤维的长度为10～30mm。需要说明的是不宜选择钢纤维，其在混凝土基体磨损后容易暴露在外部，对跑道上的飞机轮胎或其他车辆的轮胎造成损伤。
16、进一步地，步骤(3)中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂等中的任意一种。可选地，所述减水剂的减水率为20～30％。
17、相较于现有技术，本专利技术至少具有以下方面的有益技术效果：
18、本专利技术先用碳酸钠饱和溶液对废弃瓷砖细骨料进行浸泡，然后加入过量的ca2+源后，可使所述细骨料孔隙中的碳酸根与钙离子反应形成碳酸钙，从而对细骨料的孔隙进行填充密实形成预处理细骨料。然后本专利技术进一步对所述预处理细骨料先施加海藻酸钠溶液，使预处理细骨料的孔隙中和表面上吸附海藻酸钠，当喷洒含ca2+溶液后所述海藻酸钠在钙离子作用下进行交联，一方面，所述预处理细骨料的孔隙中海藻酸钠交联后形成防水性凝胶，其填充在所述孔隙中可进一步密实所述孔隙，减小吸水率，防止废弃瓷砖骨料对混凝土流动性的降低造成的力学性能的下降。另一方面，所述预处理细骨料表面的海藻酸钠交联形成包覆膜的同时，喷洒在上面的所述柠檬酸与包覆膜上的钙离子螯合连接，经过干燥去除所述乙醇后可得到负载有柠檬酸负载的改性废弃瓷砖细骨料，这种细骨料可更加均匀地将缓凝剂柠檬酸分布到混凝土中，提高混凝土力学性能的稳定性。这是由于通常缓凝剂的添加方式是将缓凝剂直接加到混凝土原料中进行拌和，但由于缓凝剂的添加量通常较少，其很难实现均匀分散，尤其在本专利技术这种采用较低水灰比的混凝土中。这样会造成不同批次制备的混凝土的力学性能差异较大，即存在性能不稳定的问题，容易导致不同施工段的混凝土结构性能差异较大，不利于工程质量的控制。本专利技术利用降低所述废弃瓷砖细骨料吸水率的过程，利用钙离子与海藻酸钠、柠檬酸之间的特殊关系，以所述藻酸钠交联形成的包覆膜为载体，以其上的钙离子为结合位点，使所述柠檬酸缓凝剂更加稳定地负载到细骨料表面，进而随这些细骨料均匀地分散到混凝土中，有效提高了不同批次制备的混凝土的质量稳定性。
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1.一种利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Ca2+与碳酸钠摩尔比为1.1～1.3：1；
3.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述静置时间为15～30min；
4.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与海藻酸钠溶液的比例为1g：2～3.5ml；可选地，所述混合液中海藻酸钠溶液的质量分数为30～40％。
5.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与含Ca2+溶液的比例为1g：1.2～1.8ml；
6.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与混合液的比例为1g：0.5～1ml；可选地，所述混合液中柠檬酸的质量分数为5～8％
7.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述静置时间为20～30min；
8.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水泥、河沙细骨料、改性废弃瓷砖细骨料、粉煤灰、硅灰、纤维、减水剂、拌和水的比例为：30～45重量份：50～60重量份：20～27重量份：5～9重量份：8～15重量份：5～7重量份：0.6～1.0重量份：8.5～14重量份。
9.根据权利要求1-8任一项所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述纤维包括聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、碳纤维中的至少一种；可选地，所述纤维的长度为10～30mm。
10.根据权利要求1-8任一项所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂中的任意一种；可选地，所述减水剂的减水率为20～30％。
...【技术特征摘要】
1.一种利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述ca2+与碳酸钠摩尔比为1.1～1.3：1；
3.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述静置时间为15～30min；
4.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与海藻酸钠溶液的比例为1g：2～3.5ml；可选地，所述混合液中海藻酸钠溶液的质量分数为30～40％。
5.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与含ca2+溶液的比例为1g：1.2～1.8ml；
6.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖骨料制备机场超高性能混凝土的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理细骨料与混合液的比例为1g：0.5～1ml；可选地，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李强，王光洲，张金镯，冯永瑞，狄茂盛，金锋，廉锋，张令平，李振，褚鹏飞，马亮，廉梅，
申请(专利权)人：平邑中联水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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