一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺的制作方法

本发明涉及混凝土，尤其涉及一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺。

背景技术：

1、随着我国城镇化建设的加快，每万平方米建筑施工过程就会产生500～600t建筑垃圾量，而通常拆除每平方米建筑物所产生的建筑垃圾为0.5～1m3，在中国每年要拆除3×107～14×107平方米建筑，这将产生数亿吨建筑垃圾。这些数量庞大的固废如果不采取恰当的措施而随意进行堆弃，将会对生态环境产生严重的破坏。传统的填埋处理方式不仅浪费大量的土地资源、破坏环境，更是一种资源浪费。红砖固废是主要的建筑垃圾之一，将其破碎后作为混凝土骨料代替部分天然粗骨料进行回收利用是实现红砖固废的资源化利用的重要途径，而且能够减少混凝土制备对石子等天然粗骨料这类不可再生资源的依赖。

2、废弃红砖制成的再生骨料虽然具有密度小、颗粒级配良好、价格低廉等方面的优点，但这类粗骨料存在压碎值高和吸水率高的问题，直接作为混凝土骨料会严重影响水泥的水化，导致混凝土的后期强度发展不足，影响混凝土的结构强度。另外，由于这类粗骨料会大量吸收拌和水，导致混凝土在浇筑过程中流动性不足，进入造成得到的混凝土结构的密实性不足，容易造成水渗漏的问题，限制了再生红砖粗骨料的推广应用。

技术实现思路

1、针对红砖固废作为混凝土粗骨料时存在的影响强度以及抗渗性等方面的问题，本发明提供一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺。本发明通过对再生红砖粗骨料在使用前先进行改性处理，有效提高了再生红砖粗骨料的抗压强度，降低了其吸水率，改善了混凝土结构的性能。为实现上述目的，本发明公开了以下技术方案。

2、一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，包括如下步骤：

3、(1)再生红砖粗骨料的制备：

4、(i)将红砖固废破碎而成的粗骨料与硬脂酸甲酯的醇溶液混合，然后进行超声处理。完成后将得到的粗骨料与饱和石灰水混合进行反应，完成后得到改性粗骨料a。

5、(ii)将所述改性粗骨料与水性聚丙烯酸乳液混合后静置，然后分离出所述改性粗骨料，并用清水进行洗涤。然后对得到的改性粗骨料进行加热保温处理，即得改性粗骨料b。

6、(iii)将所述改性粗骨料b、硅酸四乙酯的无水乙醇稀释液混合后进行超声处理，完成后将得到的改性粗骨料b置于高压反应釜中氨水上方，然后密闭高压反应釜后加热反应，即得再生红砖粗骨料。

7、(2)准备如下重量份的原料：水泥40～65份、再生红砖粗骨料160～190份、细骨料230～270份、填料50～80份、减水剂0.45～0.7份、消泡剂0.05～0.2份、拌合水80～110份。

8、(3)将所述水泥、再生红砖粗骨料、细骨料和填料混匀后加入所述减水剂、消泡剂与拌合水，搅拌均匀，即得所述大流态混凝土。

9、进一步地，步骤(i)中，所述粗骨料的粒径在5～25mm连续级配。

10、进一步地，步骤(i)中，所述粗骨料与硬脂酸甲酯的醇溶液的混合比例为1g：30～50ml。所述硬脂酸甲酯的醇溶液为硬脂酸甲酯与甲醇或乙醇按照1：0.4～0.55的体积比混合后形成。

11、进一步地，步骤(i)中，所述超声处理的时间为20～30min，超声功率为400～600w，以便于所述硬脂酸甲酯更加充分地进入到所述粗骨料的孔隙中。

12、进一步地，步骤(i)中，所述粗骨料与饱和石灰水的混合比例为1g：60～85ml，所述反应时间为20～40min，以便利用所述饱和石灰水提供的碱性条件和钙离子将所述硬脂酸甲酯转换为硬脂酸钙填充在粗骨料中。

13、进一步地，步骤(ii)中，所述改性粗骨料与水性聚丙烯酸乳液的混合比例为1g：50～70ml，所述静置时间为30～45min，以便所述水性聚丙烯酸乳液进入到所述改性粗骨料的孔隙中。

14、进一步地，步骤(ii)中，所述洗涤的方式为：将所述清水与改性粗骨料混合后搅拌1～2min即可。

15、进一步地，步骤(ii)中，所述加热保温处理的温度为70～80℃，时间为40～60min，以使所述改性粗骨料中的聚丙烯酸固化，并与其中硬脂酸钙交联成膜，对所述改性粗骨料的孔隙进行密封、填充。

16、进一步地，步骤(iii)中，所述改性粗骨料b与硅酸四乙酯的无水乙醇稀释液的混合比例为1g：15～25ml。所述硅酸四乙酯与无水乙醇的体积比为1.5～2.3：1。

17、进一步地，步骤(iii)中，所述超声时间为5～10min，超声功率为200～300w。

18、进一步地，步骤(iii)中，所述氨水质量分数为15～25％，所述反应温度为80～90℃，反应时间为10～15min。

19、进一步地，步骤(2)中，所述填料包括硅灰、碳酸钙粉、石英粉等中的至少一种。

20、进一步地，步骤(2)中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂等中的任意一种。

21、与现有技术相比，本发明具有以下方面的有益技术效果：本发明以红砖固废破碎制成的骨料为原料，经过上述工艺处理后形成再生红砖粗骨料，这种粗骨料的内部孔隙由聚合物与硬脂酸钙形成的交联物填充，这种交联物不仅对红砖粗骨料的内部孔隙形成密封，不仅提高了红砖粗骨料的抗压强度，而且所述硬脂酸钙使这种交联物具有良好的憎水性，从而进一步降低所述红砖粗骨料的吸水率。同时，本发明还在所述改性粗骨料中吸附水性聚丙烯酸乳液后，对改性粗骨料先进行短时清水洗涤后再进行加热固化反应，从而去除改性粗骨料表层中的聚丙烯酸，得到粗骨料的内部由上述交联物密封，而表层未形成交联物，这种粗骨料具有内部密实、疏水的特点，而表层具有多孔、比内部亲水的特点。在此基础上，经过上述步骤(iii)处理后在改性粗骨料的表层中负载所述硅酸四乙酯分解形成的二氧化硅微粒，这种微粒具有粒径小、活性高的特点。当以具有上述特点的再生红砖粗骨料作为混凝土原料时，在水化过程中粗骨料表层中的所述二氧化硅微粒与水泥组分的水化产物氢氧化钙以及进入表层中的拌合水反应形成水化硅酸钙凝胶，其能够使再生红砖粗骨料与混凝土基体之间紧密结合，提高混凝土结构的强度。本发明的再生红砖粗骨料不仅克服了因吸水率过高而导致水泥组分水化不充分，以及因再生红砖粗骨料与混凝土基体之间结合力较差，而造成混凝土结构抗压力强度不足的问题，有助于促进红砖固废制成的粗骨料的推广应用。

技术特征：

1.一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(i)中，所述粗骨料的粒径在5～25mm连续级配。

3.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(i)中，所述粗骨料与硬脂酸甲酯的醇溶液的混合比例为1g：30～50ml；

4.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(i)中，所述粗骨料与饱和石灰水的混合比例为1g：60～85ml，所述反应时间为20～40min。

5.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(ii)中，所述改性粗骨料与水性聚丙烯酸乳液的混合比例为1g：50～70ml；可选地，步骤(ii)中所述静置时间为30～45min。

6.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(ii)中，所述洗涤的方式为：将所述清水与改性粗骨料混合后搅拌1～2min即可。

7.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(ii)中，所述加热保温处理的温度为70～80℃，时间为40～60min。

8.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(iii)中，所述改性粗骨料b与硅酸四乙酯的无水乙醇稀释液的混合比例为1g：15～25ml；

9.根据权利要求1所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(iii)中，所述氨水质量分数为15～25％，所述反应温度为80～90℃，反应时间为10～15min。

10.根据权利要求1-9任一项所述的再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述填料包括硅灰、碳酸钙粉、石英粉中的至少一种；

技术总结
本发明公开一种再生红砖粗骨料基大流态混凝土的制备工艺，包括如下步骤：(1)准备如下原料：水泥20～35重量份、再生红砖粗骨料160～190重量份、细骨料230～270重量份、填料50～80重量份、减水剂0.45～0.7重量份0.05～0.2重量份、拌合水80～110重量份。(2)将所述水泥、再生红砖粗骨料、细骨料和填料混匀后加入所述减水剂、消泡剂与拌合水，搅拌均匀，即得所述大流态混凝土。本发明通过对再生红砖粗骨料在使用前先进行改性处理，有效提高了再生红砖粗骨料的抗压强度，降低了其吸水率，改善了混凝土结构的性能。

技术研发人员：王兆东,张洪才,段佑强,王目镇,宋哲,孙位蕊
受保护的技术使用者：菏泽城建绿源环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17