全再生骨料的混凝土以及制备方法与流程

1.本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种全再生骨料的混凝土 以及制备方法。


背景技术：

2.随着我国经济的迅速发展和城市化的大力发展，原有的自然生态 体系受到了极大的冲击与破坏。要全力推进“资源全面节约和循环利 用和加强固体废弃物和垃圾处置”等实施方略。
3.随着工业化、城市化的加速，也伴随着建筑业的快速发展，这些 给我们带来了高效便捷的生活方式的同时，也产生了一定的负面效 应。如大量建筑垃圾的产生不仅占用宝贵的耕地资源，也给我们的生 产生活环境带来及较为严重的污染，直接或间接的危害到大气环境、 土壤环境与地下水环境，后患无穷。据统计现阶段我国的建筑垃圾的 数量已经占到城市垃圾总量的1/3以上，每年建筑垃圾产量超过35亿 吨，且以每年10％的速度增长。其中仅拆除建筑垃圾所占超18亿吨。 如此大体量的建筑垃圾，如何妥善处理处置、化害为利、变废为宝、 保护环境、实现建筑垃圾的资源化利用，已成为我们的燃眉之急。
4.如何合理有效的利用建筑废弃物已成为十分严峻的问题。其中利 用建筑垃圾循环利用制备绿色建筑材料，得到了国内外研究学者以及 产业化人员以及政策制定者的一致关注，2012年住建部将深圳市列 为首个“建筑废弃物减排与综合利用试点城市”，2017年科技部相继 将“工业与城市大宗固废制备绿色建材关键技术研究与应用”和“建 筑垃圾资源化全产业链高效利用关键技术研究与应用”列入国家重点 研发计划“绿色建筑与建筑工业化”重点专项。关于建筑固体废弃物 的工业化利用已经成为我们现阶段对于建筑固体废弃物处置的着力 点。
5.查阅现有的文献资料，对建筑废弃物再生骨料的综合回收利用已 有一定的研究，分析这些文献，主要包括以下内容：
6.1.对建筑废弃物再生骨料的不同预处理，在再生骨料的综合利 用环节中，再生骨料的质量品质对再生骨料混凝土的性能有较大影 响，业内也对再生骨料的预处理进行了不同路线的探究，主要处理对 象为再生骨料表面的复杂界面结构(旧骨料—旧浆料、旧骨料—新浆 料、旧浆料—新浆料)，处理方式主要包括有物理强化、化学强化、 以及复合强化等，物理强化主要通过加热研磨、偏心装置研磨、颚式 破碎机破碎、球磨机球磨、转筒式搅拌机干拌等方法，其核心在于通 过上述一系列物理作用使得再生骨料表面松散砂浆脱落，能形成表面 致密且能与后拌和砂浆形成紧密咬合的再生骨料界面。
7.化学强化则是通过浸渍或喷淋水泥净浆、聚乙烯醇溶液、水玻璃 溶液、纳米二氧化硅溶液、渗透结晶材料、废弃pe塑料等，利用上述 材料对再生骨料粗糙表面和所存在的微细裂纹进行修补，从而改善再 生骨料性能，复合强化则是通过物理与化学相结合的办法强化骨料性 能。
8.2.对建筑废弃物再生骨料取代率的探究，在现有研究中，考虑再 生骨料对混凝土工作性能的影响，现阶段各实施案例较为复杂，分别 有部分取代、全部取代、单一取代和复
合取代等，jgj/t240-2011《再 生骨料应用技术规程》中对再生骨料的取代率进行阐述，对i、ii、iii 型的再生骨料应用场景进行了一定的限制。故在一定程度上限制了再 生骨料的利用率。
9.专利文献201110336012.8公开了一种建筑垃圾再生骨料素砼桩， 主要由水泥、建筑垃圾粗骨料和建筑垃圾细骨制备，建筑垃圾粗骨料 粒径为5～40毫米，建筑垃圾细骨料的粒径为2～5毫米。水泥、建筑 垃圾粗骨料和建筑垃圾细骨料的混合重量比为1:(3～5):(1.5～3)， 这种混凝土虽然添加了羟甲基纤维素钠，但是其强度仍然较低，工作 性能和耐久性能较差。


技术实现要素：

10.鉴于此，有必要提供一种全再生骨料的混凝土以及制备方法，有 利于提升高混凝土的工作性能和耐久性能。
11.本发明第一方面提供一种全再生骨料的混凝土，其特征在于，所 述混凝土包括以下重量份的组分：水泥为200-350份，粉煤灰为80-100 份，矿渣粉为40-100份，再生细骨料为800-1000份，再生粗骨料1 为200-400份，再生粗骨料2为500-600份，混凝土外加剂为30-50 份，其中，再生细骨料性：(再生粗骨料性1+再生粗骨料性2)为1： (0.80-1.0)，再生粗骨料性1：再生粗骨料性2为1：(1.5-2.1)， 再生细骨料细度模数为2.3-3.0，再生细骨料1的颗粒粒径为 5mm-10mm，再生粗骨料性2颗粒粒径为10mm-25mm，外加剂为聚 羧酸减水剂并且其减水率不小于27％。
12.本发明第二方面提供一种用于制备所述的全再生骨料的混凝土 的方法，将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先 搅拌均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌1min-5min，然后静置 1min-5min，最后再搅拌1min-5min既得所述全再生骨料的高性能混 凝土。
13.相较于现有技术，本发明采用全再生骨料，不需要使用天然骨料 (例如砂石)即可实现混凝土的制备，所制备的混凝土具有优异的工 作性能和耐久性能。
具体实施方式
14.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
15.本发明提供以下实施例和对比例。
16.实施例1
[0017][0018]
实施例1的混凝土制备方法如下：
[0019]
将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先搅拌 均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌5min，然后静置5min，最后再 搅拌3min，得到混凝土。
[0020]
实施例1的混凝土性能如下：
[0021][0022]
实施例2
[0023][0024]
实施例2的混凝土制备方法如下：
[0025]
将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先搅拌 均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌2min，然后静置3min，最后再 搅拌5min，得到混凝土。
[0026]
实施例2的混凝土性能如下：
[0027][0028]
实施例3
[0029][0030]
实施例3的混凝土制备方法如下：
[0031]
将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先搅拌 均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌5min，然后静置5min，最后再 搅拌5min，得到混凝土。
[0032]
实施例3的混凝土性能如下：
[0033][0034]
对比例1
[0035]
材料名称材料要求用量(质量份)水普通157水泥44r强度等级的普通硅酸盐水泥202粉煤灰f类ii级粉煤灰80
矿渣粉s95级矿渣粉45再生细骨料细度模数为3911再生粗骨料单粒粒级30mm911减水剂聚羧酸减水剂，减水率为20％33
[0036]
将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先搅拌 均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌5min，得到混凝土。
[0037]
对比例1的混凝土性能如下：
[0038][0039]
对比例2
[0040][0041]
[0042]
将上述原料除外加剂外，按照确定比例加入搅拌容器中预先搅拌 均匀，然后加入外加剂和水进行搅拌5min，得到混凝土。
[0043]
对比例2的混凝土性能如下：
[0044][0045]
以上对比例1和对比例2的测试结果可知，拌合物在1小时后即没 有任何塌落度和扩展度，流动性以及和易性很差，无法用于施工成型， 无法测试强度数值。
[0046]
通过以上实施例1-3和对比例1-2可知，本发明所提供的全再生骨 料的混凝土，有利于提升高混凝土的工作性能和耐久性能。发明人研 究认为，主要原因如下：本发明通过选用全再生骨料，包括特定粒径 要求的再生细骨料、再生粗骨料1、再生粗骨料2，并且再生细骨料性： (再生粗骨料性1+再生粗骨料性2)为1：(0.80-1.0)，再生粗骨料 性1：再生粗骨料性2为1：(1.5-2.1)，外加剂选用减水率不小于27％ 的聚羧酸减水剂。可以实现再生骨料之间的复配，可以实现再生骨料 之间的紧密堆积，能实现浆料对全再生骨料旧骨料—旧浆料界面结构 进行包裹修复，高流动度浆料可浸入到旧骨料—旧浆料间的缝隙孔洞 中进行有效填充，同时高流动度浆料也可有效实现旧浆料—新浆料间 的填充包裹，从整体上降低全再生骨料混凝土的孔隙率，具有良好的 塌落度和扩展度，利于工程运输、浇筑与成型，可以提升混凝土工作 性和耐久性；另外，由于全再生骨料具有较高的吸水率，骨料开口孔 隙较多，因而在拌和过程中高流动度浆料会不断填充挤压孔隙内部气 体释放，造成拌合物内部孔隙率较高，本发明通过控制拌合过程，预 先搅拌1-5min后采取静置1-5min的方式，充分释放再生骨料内部开口 孔隙气体，实现浆料对再生骨料复杂界面的充分包裹修复，后再搅拌 1-5min，释放出前期高流动度浆料从再生骨料中置换处并悬浮在混凝 土拌合物中的气体，实现混凝土拌合物的匀质密实，降低混凝体内部 孔隙率，同时选用减水率不小于27％的聚羧酸减水剂，使得混凝土获 得大流动度的同时具有优异的保水性和凝聚性。可以克服现有建筑废 弃物再生骨料吸水率较高、压碎值等物理指标不稳定且离散型较差、 内部结构缺陷较多且与其后胶结料咬合性较差等问题。
[0047]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不 受上述实施例的限制，以上实施方式仅是用于解释权利要求书。然本 发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都包含在 本发明的保护范围之内。