本发明公开了一种复合钢纤维再生橡胶混凝土，属于建筑材料
技术领域：
。
背景技术：
：再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料（主要是粗集料），再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生混凝土按集料的组合形式可以有以下几种情况：集料全部为再生集料；粗集料为再生集料、细集料为天然砂；粗集料为天然碎石或卵石、细集料为再生集料；再生集料替代部分粗集料或细集料。再生集料成分不仅有少量脱离砂浆的石子、部分包裹砂浆的石子，还有少量独立成块的水泥砂浆。因为水泥砂浆的表面粗糙、棱角多并且在混凝土构建破坏和集料生产过程中集料内部出现大量微细裂缝，从而导致再生集料孔隙率大，进而使得表观密度和堆积密度降低。研究认为，再生集料的表观密度为天然集料的85%以上，并且其离散性很大。由于废旧混凝土在破碎过程中受到较大外力作用，在集料内部会出现大量微细裂缝，使得再生集料的吸水率和吸水速率都远高于天然集料。研究认为，再生集料的吸水率是天然集料的6-8倍。一般认为，再生细集料的吸水率超过10%，而再生粗集料一般吸水率为5%左右。由于再生集料的孔隙率较大，在短时间内再生集料就可以吸水饱和。在再生混凝土配合比设计时需要考虑再生集料的高吸水率问题。橡胶再生混凝土是将再生骨料和橡胶颗粒分别按照一定取代率取代砂、石而制成的混凝土。橡胶混凝土具有很多优良的性能，但橡胶颗粒与水泥基体的粘结能力较弱，无法形成好的粘结界面，且橡胶强度大幅度低于砂、石骨料的强度，这些都是橡胶混凝土强度降低的原因。而传统的复合钢纤维再生橡胶混凝土的抗冻性能和力学性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统复合钢纤维再生橡胶混凝土的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统复合钢纤维再生橡胶混凝土抗冻性能和力学性能无法进一步提高的问题，提供了一种复合钢纤维再生橡胶混凝土。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种复合钢纤维再生橡胶混凝土，是由以下重量份数的原料组成：水泥30～40份骨料30～40份钢纤维10～20份改性填料10～20份橡胶颗粒20～30份焦油5～8份改性添加料8～10份减水剂3～5份水30～40份木屑3～5份污泥3～5份乳化剂3～5份所述复合钢纤维再生橡胶混凝土的配制过程为：按原料组成称量各原料，将水泥，骨料，钢纤维，改性填料，橡胶颗粒，焦油，改性添加料，减水剂，水，木屑，污泥，乳化剂搅拌混合，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。所述骨料为玄武岩，石灰岩或白云石中的任意一种。所述改性填料的制备过程为：按重量份数计，将20～30份稻壳，2～3份巴氏芽孢杆菌，1～2份尿素，1～2份聚乙二醇，2～3份葡萄糖溶液，30～40份水混合发酵，接着加入稻壳质量0.1～0.2倍的硝酸铁溶液，接着滴加氢氧化钠溶液调节ph至9.1～9.3，过滤，洗涤，干燥至含水率为3～5%，得预处理滤渣，将预处理滤渣与钛酸四丁酯按质量比1：10～1：20搅拌混合，过滤，干燥，即得改性填料。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。所述改性添加料的制备过程为：按重量份数计，将20～30份氧化石墨烯，40～60份亚麻油，100～120份明胶液搅拌混合，并加入亚麻油质量5～12倍的硫酸钠溶液，搅拌混合后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与甲醛溶液按质量比12：1～18：1混合，得微囊坯料，将微囊坯料降温，并调节降温后微囊坯料的ph后，固化，抽滤水洗，即得改性添加料。所述减水剂为木质素磺酸钠，th-928聚羧酸系减水剂或yz-1萘系高效减水剂中的任意一种。所述木屑为杨木屑，松木屑，桦木屑，桃木屑中的任意一种。所述污泥为二沉池污泥，初沉污泥或腐殖污泥中的任意一种。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，高碳脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油酸，脂肪酸或二乙醇胺中的任意一种。本发明的有益效果是：（1）本发明通过添加改性填料和改性添加料，在制备过程中，首先，将稻壳，巴氏芽孢杆菌，尿素，聚乙二醇，葡萄糖溶液，水混合发酵，巴氏芽孢杆菌在新陈代谢过程中产生脲酶，脲酶可将体系中的尿素分解生成铵根离子，由于巴氏芽孢杆菌细胞壁表面带负电荷，能够富集体系中的铁离子，同时，剩余的铵根离子能够与体系中的硝酸根离子结合，形成硝酸铵，接着滴加氢氧化钠溶液调节ph，使得体系中的铁离子沉淀，接着在干燥过程中，体系中的硝酸铵受热放出大量气体，使得稻壳表面的孔隙增大，接着将预处理滤渣与钛酸四丁酯混合，由于稻壳表面含有大孔隙，使得钛酸四丁酯能够进入稻壳内部，并与稻壳内部的水反应，生成二氧化钛并填充在空隙中，在使用过程中，改性添加料受到搅拌挤压力，而破裂，内的亚麻油渗出，当渗透到改性填料中时，在改性填料中的二氧化钛的催化作用下，使得亚麻油交联，在交联过程中，改性填料由形成的三维网络连接，从而使得体系的力学性能得到进一步的提升，同时，弹性的三维网络能够减小冻融循环过程中产生的胀缩应力，使得体系的抗冻性能得到提升；（2）本发明通过添加焦油和改性填料，焦油具有良好的粘性，使得体系中的改性填料分散在体系中，同时焦油能够改善橡胶与改性填料的相容性，使得体系的交联网络密度得到提升，从而使得体系的力学性能得到进一步提升，改性填料连接体系中的橡胶颗粒，利用橡胶的弹性，能够减小冻融循环过程中产生的胀缩应力，使得体系的抗冻性能得到提升。具体实施方式按重量份数计，将20～30份稻壳，2～3份巴氏芽孢杆菌，1～2份尿素，1～2份聚乙二醇，2～3份质量分数为0.3～0.5%的葡萄糖溶液，30～40份水置于发酵釜中，于温度为30～35℃，转速为100～200r/min条件下，搅拌混合发酵3～5天，接着向发酵釜中加入稻壳质量0.1～0.2倍质量分数为10～20%的硝酸铁溶液，接着向发酵釜中滴加质量分数为20～30%的氢氧化钠溶液调节ph至9.1～9.3，得发酵处理液，接着将发酵处理液过滤，得1号滤饼，接着用去离子水将1号滤饼洗涤3～5次，干燥至含水率为3～5%，得预处理滤渣，将预处理滤渣与钛酸四丁酯按质量比1：10～1：20置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为150～160℃，转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min后，过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；将明胶与水按质量比1：50～1：100置于2号烧杯中，用玻璃棒搅拌10～20min，接着将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90～95℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌溶解40～60min，得明胶液；按重量份数计，将20～30份氧化石墨烯，40～60份亚麻油，100～120份明胶液置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，并向三口烧瓶中加入亚麻油质量5～12倍的质量分数为24～37%的硫酸钠溶液，于温度为45～65℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合30～45min后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与质量分数为30～40%的甲醛溶液按质量比12：1～18：1混合，于温度为60～75℃，转速为280～350r/min的条件下，搅拌混合15～25min后，得微囊坯料，将微囊坯料降温至10～17℃，并用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节降温后微囊坯料的ph至8～9后，得预处理微囊坯料，将预处理微囊坯料于温度为10～15℃的条件下固化30～45min，得固化料，将固化料抽滤水洗6～8次，得改性添加料；按重量份数计，将30～40份水泥，30～40份骨料，10～20份钢纤维，10～20份改性填料，20～30份橡胶颗粒，5～8份焦油，8～10份改性添加料，3～5份减水剂，30～40份水，3～5份木屑，3～5份污泥，3～5份乳化剂置于混料机中，于转速为100～200r/min条件下，搅拌混合40～60min，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。所述骨料为玄武岩，石灰岩或白云石中的任意一种。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。所述减水剂为木质素磺酸钠，th-928聚羧酸系减水剂或yz-1萘系高效减水剂中的任意一种。所述木屑为杨木屑，松木屑，桦木屑，桃木屑中的任意一种。所述污泥为二沉池污泥，初沉污泥或腐殖污泥中的任意一种。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，高碳脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油酸，脂肪酸或二乙醇胺中的任意一种。实例1按重量份数计，将30份稻壳，3份巴氏芽孢杆菌，2份尿素，2份聚乙二醇，3份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，40份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为200r/min条件下，搅拌混合发酵5天，接着向发酵釜中加入稻壳质量0.2倍质量分数为20%的硝酸铁溶液，接着向发酵釜中滴加质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节ph至9.3，得发酵处理液，接着将发酵处理液过滤，得1号滤饼，接着用去离子水将1号滤饼洗涤5次，干燥至含水率为5%，得预处理滤渣，将预处理滤渣与钛酸四丁酯按质量比1：20置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为160℃，转速为500r/min条件下，搅拌混合60min后，过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；将明胶与水按质量比1：100置于2号烧杯中，用玻璃棒搅拌20min，接着将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解60min，得明胶液；按重量份数计，将30份氧化石墨烯，60份亚麻油，120份明胶液置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，并向三口烧瓶中加入亚麻油质量12倍的质量分数为37%的硫酸钠溶液，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合45min后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与质量分数为40%的甲醛溶液按质量比18：1混合，于温度为75℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合25min后，得微囊坯料，将微囊坯料降温至17℃，并用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节降温后微囊坯料的ph至9后，得预处理微囊坯料，将预处理微囊坯料于温度为15℃的条件下固化45min，得固化料，将固化料抽滤水洗8次，得改性添加料；按重量份数计，将40份水泥，40份骨料，20份钢纤维，20份改性填料，30份橡胶颗粒，8份焦油，10份改性添加料，5份减水剂，40份水，5份木屑，5份污泥，5份乳化剂置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述骨料为玄武岩。所述焦油为低温煤焦油。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述木屑为杨木屑。所述污泥为二沉池污泥。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。实例2将明胶与水按质量比1：100置于2号烧杯中，用玻璃棒搅拌20min，接着将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解60min，得明胶液；按重量份数计，将30份氧化石墨烯，60份亚麻油，120份明胶液置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，并向三口烧瓶中加入亚麻油质量12倍的质量分数为37%的硫酸钠溶液，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合45min后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与质量分数为40%的甲醛溶液按质量比18：1混合，于温度为75℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合25min后，得微囊坯料，将微囊坯料降温至17℃，并用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节降温后微囊坯料的ph至9后，得预处理微囊坯料，将预处理微囊坯料于温度为15℃的条件下固化45min，得固化料，将固化料抽滤水洗8次，得改性添加料；按重量份数计，将40份水泥，40份骨料，20份钢纤维，30份橡胶颗粒，8份焦油，10份改性添加料，5份减水剂，40份水，5份木屑，5份污泥，5份乳化剂置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述骨料为玄武岩。所述焦油为低温煤焦油。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述木屑为杨木屑。所述污泥为二沉池污泥。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。实例3按重量份数计，将30份稻壳，3份巴氏芽孢杆菌，2份尿素，2份聚乙二醇，3份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，40份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为200r/min条件下，搅拌混合发酵5天，接着向发酵釜中加入稻壳质量0.2倍质量分数为20%的硝酸铁溶液，接着向发酵釜中滴加质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节ph至9.3，得发酵处理液，接着将发酵处理液过滤，得1号滤饼，接着用去离子水将1号滤饼洗涤5次，干燥至含水率为5%，得预处理滤渣，将预处理滤渣与钛酸四丁酯按质量比1：20置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为160℃，转速为500r/min条件下，搅拌混合60min后，过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；将明胶与水按质量比1：100置于2号烧杯中，用玻璃棒搅拌20min，接着将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为95℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解60min，得明胶液；按重量份数计，将30份氧化石墨烯，60份亚麻油，120份明胶液置于三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中，并向三口烧瓶中加入亚麻油质量12倍的质量分数为37%的硫酸钠溶液，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合45min后，得亚麻油混合液，将亚麻油混合液与质量分数为40%的甲醛溶液按质量比18：1混合，于温度为75℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合25min后，得微囊坯料，将微囊坯料降温至17℃，并用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节降温后微囊坯料的ph至9后，得预处理微囊坯料，将预处理微囊坯料于温度为15℃的条件下固化45min，得固化料，将固化料抽滤水洗8次，得改性添加料；按重量份数计，将40份水泥，40份骨料，20份钢纤维，20份改性填料，30份橡胶颗粒，10份改性添加料，5份减水剂，40份水，5份木屑，5份污泥，5份乳化剂置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述骨料为玄武岩。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述木屑为杨木屑。所述污泥为二沉池污泥。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。实例4按重量份数计，将30份稻壳，3份巴氏芽孢杆菌，2份尿素，2份聚乙二醇，3份质量分数为0.5%的葡萄糖溶液，40份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为200r/min条件下，搅拌混合发酵5天，接着向发酵釜中加入稻壳质量0.2倍质量分数为20%的硝酸铁溶液，接着向发酵釜中滴加质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节ph至9.3，得发酵处理液，接着将发酵处理液过滤，得1号滤饼，接着用去离子水将1号滤饼洗涤5次，干燥至含水率为5%，得预处理滤渣，将预处理滤渣与钛酸四丁酯按质量比1：20置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为160℃，转速为500r/min条件下，搅拌混合60min后，过滤，得2号滤饼，接着将2号滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得改性填料；按重量份数计，将40份水泥，40份骨料，20份钢纤维，20份改性填料，30份橡胶颗粒，8份焦油，5份减水剂，40份水，5份木屑，5份污泥，5份乳化剂置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合60min，即得复合钢纤维再生橡胶混凝土。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述骨料为玄武岩。所述焦油为低温煤焦油。所述减水剂为木质素磺酸钠。所述木屑为杨木屑。所述污泥为二沉池污泥。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。比例：广东某材料生产有限公司生产的复合钢纤维再生橡胶混凝土。将实例1至实例4所得的复合钢纤维再生橡胶混凝土及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：制作150mm×150mm×150mm的标准立方体试件，检测其抗压强度和抗拉强度。参照jtge30中快冻法试验进行试件检测抗冻性能。具体检测结果如表1所示：表1复合钢纤维再生橡胶混凝土具体检测结果检测项目实例1实例2实例3实例4对比例抗压强度/mpa51.4832.3239.7348.2522.68抗拉强度/mpa4.732.243.363.022.74最大冻融循环次数/次6851565042由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的复合钢纤维再生橡胶混凝土具有优异的抗冻性能和力学性能的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。当前第1页12