一种低干燥收缩的高性能再生混凝土的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于土木工程混凝土技术领域，具体涉及一种低干燥收缩的高性能再生混 凝土。
【背景技术】
[0002] 混凝土是目前使用最多的建筑材料，全世界每年使用的混凝土量超过10亿立方 米，其中所需的砂石骨料量达到60-80亿吨。大量的砂石需求导致大量的开山采石和河流 挖砂等，已经严重地破坏了生态环境，制约了社会的可持续发展。而另一方面，建筑废弃垃 圾是城市垃圾的主要组成部分，其中废弃混凝土所占比例最高，约有30% ~50%。为了解决 上述两方面难题，废弃混凝土的再生利用就成为了一个重要的课题。
[0003]高性能再生混凝土是使用再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制的高性 能混凝土。将具备高耐久性、高工作性、高体积稳定性等优点的高性能混凝土与再生混凝土 相结合，能够弥补再生混凝土强度较低、干燥收缩大、工作性差、耐久性不好等主要缺点，从 而扩大再生混凝土的应用范围。鉴于未来普通混凝土高强、高性能化的发展趋势，再生混凝 土也应该往着高强、高性能的方向发展，从而发挥再生混凝土自身的优势，实现其巨大的经 济效益、社会效益和环境效益。
[0004] 普通混凝土中主要产生收缩变形的是水泥砂浆，而粗集料对水泥砂浆的收缩变形 起着抑制作用。再生混凝土的收缩机理同普通混凝土基本一样，但由于再生集料表层的老 水泥砂浆吸水后产生收缩，以及再生集料的弹性模量较小，使其抑制作用降低，导致一般情 况下再生混凝土的干燥收缩大于普通混凝土。本发明在对再生骨料预处理方法、再生粗细 骨料取代率、矿物掺和料对高性能再生混凝土干燥收缩的影响综合研宄基础上，提出了一 种低干燥收缩的高性能再生混凝土。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种低干燥收缩的高性能再生混凝土，其强度为C30-C50 中等强度、坍落度为180-210_，克服了普通再生混凝土干燥收缩大的缺点，满足泵送要求。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种低干燥收缩的高性能再生混凝土，包含有胶凝材料、粗骨料、细骨料、水和高 效减水剂，其配比为：每立方米高性能再生混凝土包含胶凝材料400-500kg，粗骨料 950-1150kg，细骨料 660-715kg，水 160-180kg，高效减水剂 4-9kg; 所述胶凝材料为水泥和粉煤灰的混合物；所述粗骨料为再生粗骨料或再生粗骨料与天 然粗骨料的混合物；所述细骨料为天然细骨料或天然细骨料与再生细骨料的混合物。
[0007]所述胶凝材料中粉煤灰的等级不低于II级，其占胶凝材料重量的309^40% ;水泥 为42. 5号普通娃酸盐水泥；水胶比为0. 36-0. 40。
[0008]所述天然粗骨料是连续级配为5-20mm的碎石；所述再生粗骨料满足《混凝土用再 生粗骨料》（GB/T25177-2010)标准中关于I~111类再生粗骨料的性能要求，连续级配，粒径 为5-20mm时；再生粗骨料的用量占粗骨料重量的70%~100%。
[0009] 所述再生细骨料的表观密度、堆积密度、空隙率均满足《混凝土和砂浆用再生细骨 料》（GB/T25176-2010)标准中对I类再生细骨料的指标要求； 当再生粗骨料的用量占粗骨料重量的70%时，再生细骨料的用量不超过细骨料重量的 30%，或水洗的再生细骨料的用量不超过细骨料重量的70% ;所述水洗是将再生细骨料倒入 敞口盆内用水冲洗，以去除附着的粉尘、杂质及再生细骨料中粒径< 〇. 15mm的颗粒后，捞 起晒干。
[0010] 所述天然细骨料为河砂，中砂；砂率：〇. 36-0. 43。
[0011] 搅拌混凝土时，采用净浆裹石工艺，即首先加入胶凝材料、3/5水和1/2高效减水 剂搅拌60秒；然后加入粗骨料搅拌90秒；最后加入细骨料、剩余的水及高效减水剂水搅拌 90秒。
[0012] 已有研宄结果表明，再生粗骨料通过化学浆液浸泡或物理机械搅拌等预处理，可 以在一定程度上降低再生粗骨料的压碎指标和吸水率，并改善再生混凝土的抗压强度，但 这些方法操作都相对比较复杂。本发明采用净浆裹石工艺法进行预处理，提高了水泥等胶 凝材料的分散程度，增强了再生粗骨料表面的机械咬合作用，强化了再生混凝土界面过渡 区，从而提高了再生混凝土的弹性模量和抗变形能力，有利于降低再生混凝土的干燥收缩。
[0013]矿物掺和料是高性能混凝土中不可缺少的组分之一，对混凝土的收缩开裂有重要 的影响。掺入一定比例的粉煤灰、矿澄或娃灰，可以在一定程度上改善混凝土的干缩性能。 但基于净浆裹石工艺预处理基础上掺入矿物掺和料的再生混凝土收缩性能研宄还鲜有报 道。本发明将再生粗骨料经过净浆裹石工艺法处理，使再生粗骨料表面上包裹了一层水泥 浆，并以粉煤灰替代部分水泥，使包裹的水泥浆中又存在着粉煤灰，由于粉煤灰中火山灰的 效应，可生成有胶凝性质的稳定水化硅酸钙凝胶，从而改善再生混凝土界面结构和孔隙结 构，提高了再生混凝土的密实程度和弹性模量，相应补偿了因孔隙失水而产生的部分干燥 收缩。
[0014]本发明的显著效果在于： (1)本发明生产的高性能再生混凝土属于C30-C50的中等强度范围，坍落度为 180-210mm，有利于现代化泵送浇筑工艺，且通过合理的再生骨料预处理方法、掺入适量的 粉煤灰与高效减水剂，可有效降低再生混凝土干燥收缩值，使所得高性能再生混凝土的干 缩值接近甚至低于普通混凝土，提高了高性能混凝土的体积稳定性，为再生混凝土合理而 广泛的运用奠定了基础。
[0015] (2)本发明中再生粗骨料的取代率可达70%-100%，再生细骨料的取代率最多可 达70%，其在较大比例上利用了废弃的混凝土，可从根本上解决我国建筑垃圾大量堆放的问 题，同时也促进了我国科技进步、经济建设和环境的可持续发展。
【附图说明】
[0016] 图1为实施例1所得高性能再生混凝土与同配比普通混凝土干燥收缩应变值的对 比曲线。
[0017] 图2为实施例2所得高性能再生混凝土与同配比普通混凝土干燥收缩应变值的对 比曲线。
[0018] 图3为实施例3所得高性能再生混凝土与同配比普通混凝土干燥收缩应变值的对 比曲线。
[0019] 图4为实施例4所得高性能再生混凝土与同配比普通混凝土干燥收缩应变值的对 比曲线。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的 技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0021] 一种低干燥收缩的高性能再生混凝土，包含有胶凝材料、粗骨料、细骨料、水和高 效减水剂，每立方米高性能再生混凝土包含胶凝材料400-500kg，粗骨料950-1150kg，细骨 料 660-715kg，水 160-180kg，高效减水剂 4-9kg; 所述胶凝材料为水泥和粉煤灰和混合物，所用粉煤灰占胶凝材料重量的309^40% ;所 述粗骨料为再生粗骨料或再生粗骨料与天然粗骨料的混合物；所述细骨料为再生细骨料与 天然细骨料的混合物。