【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土制备，具体涉及一种废弃木材再生骨料混凝土的制备方法。
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、木材是一种天然植物材料，也是国民经济建设中的重要资源，我国在城市化建设过程中产生了大量的废弃木材，如旧区改造、房屋动迁、物流仓库、会议展览等过程中容易产生大量的废弃木材。这些废弃物的利用对于缓解我国林业资源紧缺、减少环境污染、节约资源具有重要的意义。废弃木材在混凝土中的应用是实现资源化利用的有效途径。废弃木材可以被制成木骨料、木纤维、木粉等添加到混凝土中制备轻质混凝土、保温墙板等产品。例如，申请号cn202011143363.2的专利文献公开了一种木质纤维自密实混凝土。申请号cn202111367264.7的专利文献公开了一种水泥木质混凝土及其制备方法和应用。申请号cn202111479350.7的专利文献公开了一种利用木质骨料制作的植生混凝土及其制备方法。采用废弃木材制备木骨料代替砂石骨料虽然可以制备轻质且具有保温效果的混凝土，但由于木材本身的强度较低，导致混凝土的强度明显不足，因此这类凝土结构承受载荷的能力与普通混凝土相比明显不足。另外，木材还存在容易吸水、受潮后发生腐烂的问题，造成混凝土结构的服役寿命缩短，这也是影响木骨料在混凝土中推广应用的原因之一。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种废弃木材再生骨料混凝土的制备方法
2、一种废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，包括如下步骤：
3、(1)用无水乙醇将丙三醇稀释形成基液，然后将磷酸钾镁水泥(mkpc)、硅酸三钙(c3s)粉末、海藻酸钠粉末、粉煤灰加到所述基液中分散均匀形成浆料。然后将所述浆料包覆到木材骨料表面，晾干后即得改性木质骨料。
4、(2)将玄武岩纤维与碱液混合后进行保温，完成后对所述玄武岩纤维进行洗涤，即得改性玄武岩纤维。然后所述改性玄武岩纤维、改性木质骨料与普通硅酸盐水泥、碎石、砂子、粉煤灰、减水剂、拌和水混合均匀，即得混凝土浆料。
5、进一步地，步骤(1)中，所述无水乙醇与丙三醇的体积比(v/v)为0.45～0.6：1。通过用无水乙醇对丙三醇进行稀释，不仅可降低丙三醇的粘度，便于和后续原料形成浆料。同时，还避免了所述磷酸钾镁水泥的水化。
6、进一步地，步骤(1)中，所述磷酸钾镁水泥、硅酸三钙粉末、海藻酸钠粉末、基液的比例为40～55重量份：18～24重量份：7～10重量份：粉煤灰20～25重量份、34～41重量份。
7、进一步地，步骤(1)中，将所述木材骨料浸入浆料中使其表面均匀挂浆，然后取出后晾干，即得所述改性木质骨料。可选地，所述晾干在常温下进行，时间为1～2小时。可选地，所述木材骨料的粒径在5～10mm之间。
8、进一步地，步骤(1)中，还包括0.5～1.1重量份的抗菌剂。可选地，所述抗菌剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化铜、纳米氧化锌、甲酸钙等中的至少一种。所述抗菌剂有助于提高木材骨料的抗菌能力，防止木材骨料腐烂。
9、进一步地，步骤(2)中，所述玄武岩纤维与碱液的比例为1g：10～20ml。可选地，所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾等中的至少一种。所述碱液的质量分数为5～15％。可选地，所述玄武岩纤维的长度为10～20mm。
10、进一步地，步骤(2)中，所述保温温度为50～75℃，保温时间为20～40min。
11、进一步地，步骤(2)中，所述保温完成后分离出玄武岩纤维，将其用清水洗涤2～4次，去除残留的碱液，即得改性玄武岩纤维。
12、进一步地，步骤(2)中，各原料分别为：普通硅酸盐水泥110～185重量份、改性木质骨料60～80重量份、碎石95～160重量份、砂子205～280重量份、粉煤灰30～50重量份、改性玄武岩纤维4.5～8重量份、减水剂2.5～3.5重量份、拌和水56～92重量份。
13、可选地，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、萘系减水剂等中的任意一种。
14、相较于现有技术，本专利技术提供的技术方案至少具有以下有益效果：
15、本专利技术首先以无水乙醇对丙三醇稀释后得到的粘性液体为基液，便于加入磷酸钾镁水泥、硅酸三钙、海藻酸钠粉末和粉煤灰形成浆料后包覆到木材骨料表面。而且这种浆料中不含水分，可防止所述磷酸钾镁水泥水化，从而在木材骨料的表面形成未水化的磷酸钾镁水泥基包覆层。当本专利技术的上述改性木质骨料遇到混凝土中的拌和水后所述包覆层中的丙三醇溶解，使拌和水充分进入包覆层中，所述磷酸钾镁水泥遇水后进行水化反应，磷酸钾镁水泥的水化产物具有强度高、粘结性强的特点，可将木质骨料与混凝土基体紧密粘接在一起，克服木质骨料与混凝土基体之间结合力弱，造成混凝土强度大幅度下降的问题。然而，由于磷酸钾镁水泥的水化产物——k型鸟粪石(六水磷酸钾镁)的耐水性不足，在混凝土服役过程中遇水后存在溶解现象，破坏木材骨料与混凝土基体之间的结合力，造成混凝土结构寿命下降。而浆料中的所述海藻酸钠有效克服了上述问题，这是由于海藻酸钠遇到拌和水后溶解分布在包覆层中；同时所述硅酸三钙水化后释放出钙离子，所述海藻酸钠在钙离子作用下发生交联形成具有防水作用的有机膜附着在所述磷酸钾镁水泥的水化产物的表面，从而提高包覆层的耐水能力。同时，所述海藻酸钠还具有缓凝作用，其可以降低磷酸钾镁水泥的水化速率，延长水化反应时间，便于和水化速率慢于磷酸钾镁水泥的硅酸三钙同步水化，一方面便于利用所述硅酸三钙进行水化反应释放钙离子启动海藻酸钠的交联反应，使形成的有机膜与磷酸钾镁水泥的水化产物相互穿插交织，提高包覆层的耐水能力。另一方面，具有防水作用的包覆层还有助于防止内部的木材骨料腐烂。进一步地，由于改性木质骨料的强度无法达到砂石这些天然骨料的水平，所述改性木质骨料加入导致制备的混凝土的强度不足。为此，本专利技术加入了改性玄武岩纤维，该纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝等形成硅氧四面体、铝氧四面体，经过所述碱液处理后硅氧四面体、铝氧四面体中的硅氧键、铝氧键解聚、断裂。在水化过程中，这些键和硅酸盐水泥中的硅酸三钙的水化产物氢氧化钙发生二次水化反应，进而形成水化硅酸钙胶凝产物。从而使所述改性玄武岩纤维位于混凝土基体中的部分利用所述二次水化反应形成的胶凝产物与基体紧密结合在一起，而所述改性玄武岩纤维与改性木质骨料接触的部分与包覆层中的氢氧化钙进行二次水化反应成的胶凝产物实现改性玄武岩纤维与改性木质骨料之间的紧密结合，从而进一步增强改性木质骨料与混凝土基体之间的界面结合力，提高混凝土的力学强度。
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1.一种废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无水乙醇与丙三醇的体积比为0.45～0.6：1。
3.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磷酸钾镁水泥、硅酸三钙粉末、海藻酸钠粉末、基液的比例为40～55重量份：18～24重量份：7～10重量份：粉煤灰20～25重量份、34～41重量份。
4.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将所述木材骨料浸入浆料中使其表面均匀挂浆，然后取出后晾干，即得所述改性木质骨料；可选地，所述晾干在常温下进行，时间为1～2小时；
5.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括0.5～1.1重量份的抗菌剂；可选地，所述抗菌剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化铜、纳米氧化锌、甲酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步
7.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述保温温度为50～75℃，保温时间为20～40min。
8.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述保温完成后分离出玄武岩纤维，将其用清水洗涤2～4次，即得改性玄武岩纤维。
9.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，各原料分别为：普通硅酸盐水泥110～185重量份、改性木质骨料60～80重量份、碎石95～160重量份、砂子205～280重量份、粉煤灰30～50重量份、改性玄武岩纤维4.5～8重量份、减水剂2.5～3.5重量份、拌和水56～92重量份。
10.根据权利要求1-9任一项所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、萘系减水剂中的任意一种。
...【技术特征摘要】
1.一种废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无水乙醇与丙三醇的体积比为0.45～0.6：1。
3.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磷酸钾镁水泥、硅酸三钙粉末、海藻酸钠粉末、基液的比例为40～55重量份：18～24重量份：7～10重量份：粉煤灰20～25重量份、34～41重量份。
4.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将所述木材骨料浸入浆料中使其表面均匀挂浆，然后取出后晾干，即得所述改性木质骨料；可选地，所述晾干在常温下进行，时间为1～2小时；
5.根据权利要求1所述的废弃木材再生骨料混凝土的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括0.5～1.1重量份的抗菌剂；可选地，所述抗菌剂包括纳米二氧化钛、纳米氧化铜、纳米氧化锌、甲酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的废弃木材再...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭远新，张志柱，张鹏飞，徐晨洋，孔哲，李秋义，邵长海，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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