一种高强度再生混凝土及其制备方法与流程

本技术涉及混凝土的领域，尤其是涉及一种高强度再生混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、再生骨料混凝土，简称再生混凝土，它指废弃混凝土经过破碎、清洗与分级后，部分或全部代替天然骨料配制而成的新混凝土。混凝土生产需要消耗大量的自然资源，比如砂、石等，随着混凝土用量的持续增加，砂、石等天然骨料将濒临枯竭，因此，废弃混凝土的循环利用一方面可以弥补自然资源的用量不足。

2、相关技术可参考公开号为cn113024165a的中国发明专利申请，其公开了一种再生混凝土，主要包括以下原料：水泥450份，水200份，再生骨料710份，减水剂5份，沙子500份，粉煤灰25份，碎石210份。

3、但是，由于再生骨料表面含有大量的旧砂浆和孔隙，导致再生粗骨料的吸水率增大、密度下降、耐磨性变差，因此用于混凝土生产时，导致其生产出来的混凝土耐久性和力学性能与普通混凝土相比存在显著差异，限制了再生混凝土的发展。

技术实现思路

1、为了提高再生混凝土的耐久性和力学性能，本技术提供一种高强度再生混凝土及其制备方法。

2、本技术提供的一种高强度再生混凝土，采用如下的技术方案：

3、一种高强度再生混凝土，原料按重量份包括：120-200份水泥，850-1000份疏水改性再生粗骨料，180-280份再生细骨料，220-360份砂，400-650份粉煤灰，60-120份硅灰，20-35份

4、减水剂，22-35份改性废弃橡胶粉末，80-120份水。

5、通过采用上述技术方案，采用对再生粗骨料进行改性，使得再生粗骨料的缝隙得到填充，耐磨性增强，吸水率降低，用于再生混凝土中，可以有效提高再生混凝土的力学性能；同时通过添加废弃橡胶粉末，可以有效增强再生混凝土的抗渗能力。

6、优选的，所述疏水改性再生粗骨料原料包括以下组份：10-16份再生粗骨料，15-27份疏水性脱硫石膏粉末，3-5份聚乙二醇、24-36份丙烯酸树脂、30-40份水。

7、通过采用上述技术方案，采用疏水性脱硫石膏粉末可以起到膨胀填充再生粗骨料的作用，用于疏水性脱硫石膏粉末混入水后调成可塑性的浆状物，干燥后就成为坚硬的固体，具有填充、切断再生粗骨料毛细孔缝的作用，可以使再生粗骨料的孔隙率降低；由于石膏吸湿性强，吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力，使强度显著降低，通过对脱硫石膏进行疏水性改性，可以使脱硫石膏的吸水性降低；同时丙烯酸树脂具有优良的粘结性，能够将再生粗骨料本身的微细裂纹粘合；聚乙二醇具有优异的粘结性以及分散性，在进一步粘合再生粗骨料的微细裂纹的同时，可以使得脱硫石膏粉末分散均匀，从而改善了再生粗骨料吸水率大、密度低、耐磨性差的缺陷，用于混凝土的生产中，能够提升再生混凝土的耐久性和力学性能。

8、优选的，所述疏水性脱硫石膏粉末原料包括以下组份：15-21份脱硫石膏、10-15份

9、氢氧化钠，5-7份硫酸钠，18-24份硅烷偶联剂、2-5份阴离子表面活性剂，45-65份溶剂。

10、通过采用上述技术方案，采用氢氧化钠和硫酸钠对脱硫石膏进行羟基化处理，使脱硫石膏表面的羟基量增加，然后通过硅烷偶联剂以及阴离子表面活性剂与表面的羟基进行反应，使得疏水基团接枝到脱硫石膏表面，使脱硫石膏粉末的吸水性降低，从而改善了再生粗骨料吸水率大的问题。

11、优选的，所述改性废弃橡胶粉末原料包括如下组份：10-15份废弃橡胶，20-32份硅烷偶联剂，1-2份碳酸钙。

12、通过采用上述技术方案，采用废弃橡胶，能够有效改善再生混凝土的抗裂性能，延缓裂缝扩展速率以及裂缝口的长度和宽度，进而有效缓解再生混凝土内部应力集中的现象，减少再生混凝土受力产生裂开的机率；通过硅烷偶联剂进行改性，可以增加橡胶在水泥中的粘附力，从而增强混凝土的韧性和强度，同时硅烷偶联剂可以提高废弃橡胶表面的分散性，可以改善废弃橡胶粉末银因粒度小，易发生团聚的问题，从而进一步增强抗裂性能。

13、优选的，所述减水剂包括聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、硫酸钠，重量比为1：(0.3-0.8)：(0.08-0.16)。

14、通过采用上述技术方案，采用聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、硫酸钠复合作为减水剂，可以在保证混凝土强度不变的前提下，减少水泥用量。减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹的水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性，聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂对水泥具有很强的分散作用，减水率较高，使得混凝土的力学性能保持良好。

15、本技术还提供了一种高强度再生混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

16、一种高强度再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：

17、将120-200份水泥，850-1000份疏水改性再生粗骨料，180-280份再生细骨料，220-360份砂，400-650份粉煤灰，60-120份硅灰，20-35份减水剂，22-35份改性废弃橡胶粉末，80-120份水混合，搅拌均匀，得到再生混凝土。

18、通过采用上述技术方案，采用硅灰、粉煤灰可以提高再生混凝土的耐久性和力学性能，硅灰可以显著提高再生混凝土的抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用；粉煤灰在混凝土中能够起到活性的作用，能够使水泥和煤灰之间的缝隙变得更小，同时粉煤灰起到了填充的作用，能够使结构密度得以提高，通过添加硅灰和粉煤灰，不仅可以在那个再生混凝土的耐久性和力学性能，还可以减少水泥的用量。

19、优选的，所述所述疏水改性再生粗骨料的制备方法，包括以下步骤：

20、s1.取废旧混凝土，将其进行破碎、清洗、烘干、筛选，得到破碎处理后的再生粗骨料和再生细骨料；

21、s2.将得到的再生粗骨料浸渍于改性剂中进行改性处理，改性处理完成后，经过滤、烘干后得到疏水改性再生粗骨料。

22、通过采用上述技术方案，采用对再生粗骨料进行物理和化学两方面的改性，可以使再生粗骨料的表面粗糙度将低、孔隙率将低、吸水率将低，压碎指标提高，使其生产出的混凝土强度高，耐久性变强，质量稳定。

23、优选的，所述改性剂的制备方法，包括以下步骤：

24、将15-27份疏水性脱硫石膏粉末加入30-40份水中，搅拌至完全溶解，加入3-5份聚乙二醇、24-36份丙烯酸树脂，搅拌均匀，得到改性剂。

25、通过采用上述技术方案，采用疏水性脱硫石膏粉末、聚乙二醇、丙烯酸树脂用于制备改性剂，可以使再生粗骨料的孔隙率将低、吸水率将低。

26、优选的，所述疏水性脱硫石膏粉末的制备方法，包括以下步骤：

27、s1.将脱硫石膏磨细、过筛，得到脱硫石膏粉末；将脱硫石膏粉末进行煅烧，得到无水脱硫石膏粉末；

28、s2.将15-21份无水脱硫石膏粉末加入到10-15份氢氧化钠和5-7份硫酸钠的混合液中，加热混合，得到预处理的脱硫石膏粉末；

29、s3.将预处理的脱硫石膏粉末加入到18-24份硅烷偶联剂、2-5份阴离子表面活性剂、45-65份溶剂的混合液中，加热混合，得到疏水性脱硫石膏粉末。

30、通过采用上述技术方案，采用氢氧化钠和硫酸钠对脱硫石膏进行羟基化处理，使脱硫石膏表面的羟基量增加，然后通过硅烷偶联剂以及阴离子表面活性剂与表面的羟基进行反应，使得疏水基团接枝到脱硫石膏表面，使脱硫石膏粉末的吸水性降低，从而改善了再生粗骨料吸水率大的问题。

31、优选的，所述废弃橡胶的处理方法，包括以下步骤：

32、s1.将废弃橡胶洗净、烘干后，粉碎、过筛，得到废弃橡胶粉末；

33、s2.向10-15份废弃橡胶粉末中加入20-32份硅烷偶联剂、1-2份碳酸钙，搅拌分散，随后烘干，得到改性废弃橡胶粉末。

34、通过采用上述技术方案，采用废弃橡胶，能够有效改善再生混凝土的抗裂性能，延缓裂缝扩展速率以及裂缝口的长度和宽度，进而有效缓解再生混凝土内部应力集中的现象，减少再生混凝土受力产生裂开的机率；但由于废弃粉末粒度小，易发生团聚，影响其性能，所以通过硅烷偶联剂进行改性，提高其分散性，从而进一步增强抗裂性能。

35、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

36、1.通过采用上述技术方案，采用疏水性脱硫石膏粉末可以起到膨胀填充再生粗骨料的作用，用于疏水性脱硫石膏粉末混入水后调成可塑性的浆状物，干燥后就成为坚硬的固体，具有填充、切断再生粗骨料毛细孔缝的作用，可以使再生粗骨料的孔隙率降低；由于石膏吸湿性强，吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力，使强度显著降低，通过对脱硫石膏进行疏水性改性，可以使脱硫石膏的吸水性降低；同时丙烯酸树脂具有优良的粘结性，能够将再生粗骨料本身的微细裂纹粘合；聚乙二醇具有优异的粘结性以及分散性，在进一步粘合再生粗骨料的微细裂纹的同时，可以使得脱硫石膏粉末分散均匀，从而改善了再生粗骨料吸水率大、密度低、耐磨性差的缺陷，用于混凝土的生产中，能够提升再生混凝土的耐久性和力学性能；

37、2.通过采用上述技术方案，采用聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、硫酸钠复合作为减水剂，可以在保证混凝土强度不变的前提下，减少水泥用量。减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹的水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性，聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂对水泥具有很强的分散作用，减水率较高，使得混凝土的力学性能保持良好；

38、3.通过采用上述技术方案，采用废弃橡胶，能够有效改善再生混凝土的抗裂性能，延缓裂缝扩展速率以及裂缝口的长度和宽度，进而有效缓解再生混凝土内部应力集中的现象，减少再生混凝土受力产生裂开的机率；通过硅烷偶联剂进行改性，可以增加橡胶在水泥中的粘附力，从而增强混凝土的韧性和强度，同时硅烷偶联剂可以提高废弃橡胶表面的分散性，可以改善废弃橡胶粉末银因粒度小，易发生团聚的问题，从而进一步增强抗裂性能。