一种再生混凝土材料及其制备方法与应用与流程

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种再生混凝土材料及其制备方法与应用。

背景技术：

目前，我国已经进入了大规模城市化建设阶段，消耗了大量的天然砂石等建筑材料；与此同时，开山采石、江河捞砂等举措均对周边环境造成难以消除的影响，我国部分地区已经对天然砂石的用量进行了限制；此外，一些因建筑的使用年限到达其设计使用年限而被拆除，再加上自然灾害导致建筑损坏等原因致使大批废弃混凝土产生，目前废弃混凝土的掩埋处理也是非常复杂的问题，不仅占用了大量土地资源、也对周边环境带来不利影响。

采用废弃混凝土破碎得到的骨料(粗骨料粒径为4.75～31.5mm，细骨料粒径0.075～4.75mm)配制新混凝土(即再生混凝土)，可有效缓解废弃混凝土的处理问题，但由于再生混凝土的基本力学性能较差，因而目前废弃混凝土的使用效率较低、适用面较窄。目前，再生混凝土的配制一般单独使用再生粗骨料或再生细骨料，这使得废弃混凝土需经过多次破碎，破碎效率较低、骨料中微裂纹增多、利用率低，而且新制的混凝土仍需要大量的水泥；对于目前常用的废弃混凝土块体配制的再生混合混凝土，其中废弃混凝土块体粒径一般较大(粒径为60～300mm)，不适合在建筑楼板结构中使用。

考虑到建筑梁板混凝土用量较大、且混凝土力学性能要求不高。本专利将针对以上两点问题进行相应处理，提出一种新型再生混凝土材料的制备方法，并且可以应用到建筑梁板结构中。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种再生混凝土材料及其制备方法与应用。本发明采用的废弃混凝土中基体骨料最大粒径不应超过20mm，再生材料的用量占混凝土总量的30％以内。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种再生混凝土材料，组分包括再生材料和混凝土材料，所述的再生材料添加重量占再生混凝土总重量≤30％，其余成分为混凝土材料，其中，所述的混凝土材料采用普通混凝土配制方法进行配制，所述的再生材料包括废弃混凝土块体和再生骨料，所述的废弃混凝土块体粒径为31.5～60mm，再生骨料粒径为0.075～31.5mm。

所述的再生混凝土材料中，再生材料的废弃混凝土块体和再生骨料，按质量百分比(0～100％)：(100％～0)配比，混合制备而成。

所述的再生骨料包括再生粗骨料及再生细骨料，其中，再生粗骨料粒径为4.75～31.5mm，再生细骨料粒径为0.075～4.75mm。

所述的再生混凝土材料砂率≥0.45。

所述的再生混凝土材料的抗压强度为c20～c80，即立方体抗压强度为20～80mpa。

所述的再生混凝土材料制备方法，包括以下步骤：

步骤1，再生材料制备：

(1)取废弃混凝土进行破碎，获得破碎后混凝土，并分为废弃混凝土块体和再生骨料，其中，所述的破碎后混凝土粒径为0.075～60mm，所述的废弃混凝土块体粒径为31.5～60mm，再生骨料粒径为0.075～31.5mm；

(2)向废弃混凝土块体和再生骨料中添加搅拌用水进行预湿处理，搅拌均匀，形成再生材料；其中，所述的废弃混凝土块体的质量为m1，吸水率为w1，再生骨料的质量为m2，吸水率为w2，所述的搅拌用水添加质量为0.7×(m1w1+m2w2)，保证再生材料的含水量约为再生材料吸水饱和时的70％；

步骤2，再生混凝土材料制备：

将再生材料与混凝土材料混合，制得再生混凝土材料；其中，所述的再生材料添加重量≤再生混凝土总重量的30％，其余成份采用常规混凝土配制方法配制，以使制备的混凝土保持良好的力学性能。

所述的再生混凝土材料应用于建筑梁板制备，包括建筑楼板和建筑结构梁的制备，具体包括：

所述的再生混凝土材料应用于建筑楼板的浇筑，所述的建筑楼板包括钢筋混凝土楼板、钢-混凝土组合板，其中，所述的钢-混凝土组合板包括开口型压型钢板-混凝土组合板、缩口型压型钢板-混凝土组合板、闭口型压型钢板-混凝土组合板及钢筋桁架-混凝土组合板；所述的建筑楼板的厚度≥100mm，压型钢板顶部距楼板顶部≥60mm。

所述的再生混凝土材料应用于建筑结构梁的浇筑，所述的结构梁包括钢筋混凝土梁、钢-混凝土组合梁，其中，所述的钢-混凝土组合梁包括钢-开口型压型钢板混凝土组合梁、钢-缩口型压型钢板混凝土组合梁、钢-闭口型压型钢板混凝土组合梁及钢-钢筋桁架混凝土组合梁等。

本发明的有益效果：

本发明中的再生骨料包括再生粗骨料及再生细骨料组成，不再对再生粗骨料及再生细骨料进行分别筛分、存放，这能充分利用废弃混凝土破碎之后的大部分块体，省去筛分的部分工序；而且本专利增大了使用的废弃混凝土粒径，更好的实现“节能、环保、经济”的目标。

附图说明：

图1为本发明的再生混凝土材料应用于普通梁板的构造图；

图2为本发明的再生混凝土材料应用于开口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图，其中图2(a)为整体示意图，图2(b)为局部示意图；

图3为本发明的再生混凝土材料应用于缩口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图，其中图3(a)为整体示意图，图3(b)为局部示意图；

图4为本发明的再生混凝土材料应用于闭口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图，其中图4(a)为整体示意图，图4(b)为局部示意图；

图5为本发明的再生混凝土材料应用于钢筋桁架-混凝土组合梁板的构造图，其中图5(a)为整体示意图，图5(b)为局部示意图，其中：1-再生混凝土材料，2-废弃混凝土块体，3-梁板结构钢筋，4-开口型压型钢板，5-缩口型压型钢板，6-闭口型压型钢板，7-钢筋桁架楼承板，8-抗剪栓钉，9-工字钢梁。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

以下是结合附图对再生混凝土材料及其制备方法与应用进一步描述。

实施例1

一种再生混凝土材料，组分包括再生材料和混凝土材料，所述的再生材料添加重量占再生混凝土总重量≤30％，其余成分为混凝土材料，其中，所述的混凝土材料采用普通混凝土配制方法进行配制，所述的再生材料包括废弃混凝土块体和再生骨料，二者按任意配比混合，所述的废弃混凝土块体粒径为31.5～60mm，再生骨料粒径为0.075～31.5mm；

所述的再生混凝土材料砂率≥0.45。

所述的再生混凝土材料的抗压强度为c20～c80，即立方体抗压强度为20～80mpa。

所述的再生混凝土材料制备方法，包括以下步骤：

步骤1，再生材料制备：

(1)取废弃混凝土进行破碎，获得破碎后混凝土，并分为废弃混凝土块体和再生骨料，其中，所述的破碎后混凝土粒径为0.075～60mm，所述的废弃混凝土块体粒径为31.5～60mm，再生骨料粒径为0.075～31.5mm，再生骨料由再生粗骨料(粒径4.75mm～31.5mm)及再生细骨料(粒径0.075mm～4.75mm)组成，不再对再生粗骨料及再生细骨料进行分别筛分、存放；

(2)向废弃混凝土块体和再生骨料中添加搅拌用水进行预湿处理，搅拌均匀，形成再生材料；其中，所述的废弃混凝土块体的质量为m1，确定其吸水率为w1，再生骨料的质量为m2，确定其吸水率为w2，所述的搅拌用水添加质量为0.7×(m1w1+m2w2)，保证再生材料的含水量约为再生材料吸水饱和时的70％；

步骤2，再生混凝土材料制备：

将再生材料与混凝土材料混合，制得再生混凝土材料，可以采用一阶段拌合法或二阶段拌合法；其中，所述的再生材料添加重量≤再生混凝土总重量的30％，其余成份采用常规混凝土配制方法配制，以使制备的混凝土保持良好的力学性能。

制备的再生混凝土材料应用于普通梁板的构造图如图1所示，将再生混凝土材料1浇筑到已经绑好梁板结构钢筋3的钢筋混凝土梁板的模板里，进行充分振捣，按规定时间后拆模养护；

制备的再生混凝土材料应用于开口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图如图2所示，图2(a)为整体示意图，图2(b)为局部示意图，将钢梁9与压型钢板4用抗剪栓钉8连接，铺设梁板结构钢筋3，将再生混凝土材料1浇筑到已经放置好的开口型压型钢板底模上，振捣，由于钢板提供了模具的作用，故可省去拆模的工序，同时钢板的最小浇筑宽度均大于废弃混凝土块体2的粒径的两倍，可避免发生混凝土不均匀现象；

制备的再生混凝土材料应用于缩口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图如图3所示，图3(a)为整体示意图，图3(b)为局部示意图，将再生混凝土材料1应用于缩口型压型钢板组合梁板的实施方式与图2相似，不同点在于将开口型压型钢板4换成缩口型压型钢板5；

制备的再生混凝土材料应用于闭口型压型钢板-混凝土组合梁板的构造图如图4所示，图4(a)为整体示意图，图4(b)为局部示意图，将再生混凝土材料1应用于闭口型压型钢板组合梁板的实施方式与图2描述相似，不同点在于将开口型压型钢板4换成闭口型压型钢板6。

制备的再生混凝土材料应用于钢筋桁架-混凝土组合梁板的构造图如图5所示，图5(a)为整体示意图，图5(b)为局部示意图，将再生混凝土材料11应用于钢筋桁架组合梁板的实施方式与图2描述相似，不同点在于将开口型压型钢板4换成钢筋桁架楼承板7。