一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，特别是一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、防水卷材是建筑施工中常用的一种建筑材料，在道路桥梁、屋顶或需要防水的建筑物的施工中，均需要预先铺置防水卷材。而随着防水卷材的应用的普遍推广，防水卷材废旧料也日益增多，对防水卷材废旧料的处理问题逐渐呈现在人们面前，目前，现有的废旧防水卷材的处理多为自然堆放、填埋或者焚烧。自然堆放、填埋不仅会浪费大量的土地资源，在较长的时间范围内也会造成地下水污染，造成安全隐患；而焚烧则会直接释放大量的有毒有害烟气，导致空气污染。在日益重视环保问题的当今社会，传统的处理方法不仅不可取，也间接的提高了防水卷材的使用成本。

2、因此，采用一定的技术手段将废弃防水卷材将混凝土结合制备一种抗渗早强混凝土，不仅实现了废弃防水卷材的资源化利用，也提供了一种新型建筑材料，具备积极意义。

技术实现思路

1、针对现有技术问题和不足，本发明提供了一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土及其制备方法。不仅解决了废弃防水卷材处理导致的环境污染问题，也提供了一种具备早期强度高且高抗渗性能的混凝土制备技术。

2、基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，包括以下原料：粗集料、细集料、改性废弃防水卷材颗粒、水泥、早强剂、水。

4、优选地，所述原料按质量份计为：粗集料40~60份、细集料15~20份、改性废弃防水卷材颗粒5~10份、水泥15~20份、早强剂0.5~2份、水4.5~8份。

5、优选地，所述粗集料为经烘干的2.26~19mm粒径的连续级配石灰石。

6、优选地，所述细集料为河砂、机制砂中的一种或两种混合物。

7、优选地，所述早强剂为三氯氰胺、氯化钙、硫酸钠、氢氧化钠、水玻璃中的一种或任意两种混合物。

8、优选地，所述改性废弃防水卷材颗粒由以下方法制得：将破碎筛分过的废弃防水卷材颗粒、沥青表面改性剂、偶联剂溶液改性的微波敏感材料依次投入造粒机中共混、干燥筛分后制得。

9、更优选地，所述废弃防水卷材颗粒粒径范围为2~4mm。

10、更优选地，所述沥青表面改性剂为高芳烃矿物油、废弃食用油、废弃发动机机油中的一种或任意多种混合物。

11、更优选地，所述沥青表面改性剂的用量为废弃防水卷材颗粒质量的5~10%。

12、更优选地，所述微波敏感材料为四氧化三铁、二氧化锰、羰基铁粉、炭黑中的一种或任意多种混合物。

13、更优选地，所述偶联剂溶液为有机硅氧烷与乙醇的混合物，有机硅氧烷与乙醇的质量比为1:3~5。

14、更优选地，所述偶联剂溶液改性的微波敏感材料的用量为废弃防水卷材颗粒质量的10~15%。

15、更进一步地，所述微波敏感材料在偶联剂溶液中浸泡改性时长为5~10min。

16、更进一步地，所述废弃防水卷材颗粒、沥青表面改性剂共混时长为20~40min，再加入偶联剂溶液改性的微波敏感材料共混时长为10~20min。

17、第二方面，本发明提供了一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土的制备方法，包括以下步骤：

18、（1）将破碎筛分过的废弃防水卷材颗粒、沥青表面改性剂、偶联剂溶液改性的微波敏感材料依次投入造粒机中共混、干燥筛分，即制得改性废弃防水卷材颗粒。

19、（2）将水、早强剂、水泥、改性废弃防水卷材颗粒、细骨料、粗骨料依次加入搅拌机中，慢速搅拌，制得混凝土拌合物；

20、（3）将混凝土拌合物成型为试件，保温养护并对其进行微波处理，即得一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土。

21、进一步地，步骤（2）中所述水温度为40~60℃。

22、进一步地，步骤（2）中所述水、早强剂与水泥搅拌时长为1~2min，再加入改性废弃防水卷材颗粒搅拌时长为2~5min，最后加入细骨料、粗骨料搅拌时长为1~2min。

23、进一步地，步骤（3）中所述微波处理频率为1000~2500mhz，照射时长为30~60s。

24、进一步地，步骤（3）中所述保温养护时长为3天。

25、第三方面，本发明还提供了所述基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土在混凝土材料中的应用。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

27、1. 本发明利用水泥水化热以及微波加热的方式使得废弃防水卷材颗粒升温产生塑性形变，充分填充混凝土内部孔隙及裂缝，提高了混凝土的早期力学性能及其抗渗等级。

28、2. 本发明将废弃的防水卷材破碎筛分为颗粒，并对其进行表面改性处理，使其软化点降低的同时表面吸附一层微波敏感材料，便于微波加热软化变形，进而填补混凝土内部细微裂缝等结构缺陷。

29、3. 本发明不仅解决废弃防水卷材综合利用的问题，也开发了一种能够在混凝土中大量使用早强剂同时减少混凝土内部裂缝从而快速提高混凝土早期强度的方式。

技术特征：

1.一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，其特征在于，所述抗渗早强混凝土由包括以下重量份的原料制成：粗集料40~60份、细集料15~20份、改性废弃防水卷材颗粒5~10份、水泥15~20份、早强剂0.5~2份、水4.5~8份。

2.如权利要求1所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，其特征在于，所述改性废弃防水卷材颗粒由以下方法制得：将破碎筛分过的废弃防水卷材颗粒、沥青表面改性剂、偶联剂溶液改性的微波敏感材料依次投入造粒机中共混、干燥筛分后制得。

3.如权利要求2所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，其特征在于，所述沥青表面改性剂为高芳烃矿物油、废弃食用油、废弃发动机机油中的一种或任意多种混合物。

4.如权利要求2所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，其特征在于，所述微波敏感材料为四氧化三铁、二氧化锰、羰基铁粉、炭黑中的一种或任意多种混合物；所述偶联剂溶液为有机硅氧烷与乙醇的混合物，有机硅氧烷与乙醇的质量比为1:3~5。

5.如权利要求2所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，其特征在于，所述沥青表面改性剂的用量为废弃防水卷材颗粒质量的5~10%，所述偶联剂溶液改性的微波敏感材料的用量为废弃防水卷材颗粒质量的10~15%。

6.如权利要求1-5所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述水的温度为40~60℃。

8.如权利要求6所述的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述微波处理频率为1000~2500mhz，照射时长为30~60s。

9.权利要求1所述基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土或由权利要求5所述方法制备的基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土在混凝土材料中的应用。

技术总结
本发明涉及建筑材料领域，公开了一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土，由包括以下重量份的原料制成：粗集料40~60份、细集料15~20份、改性废弃防水卷材颗粒5~10份、水泥15~20份、早强剂0.5~2份、水4.5~8份。还公开了其制备方法，本发明将废弃防水卷材破碎为颗粒，利用沥青表面改性剂、微波敏感材料、偶联剂等材料对其进行改性，使其与混凝土紧密的结合起来，最终利用微波处理，形成一种基于废弃防水卷材的抗渗早强混凝土。不仅解决了废弃防水卷材处理导致的环境污染问题，实现了废弃防水卷材的资源化利用。

技术研发人员：李伟,张传银,李建伟,王学振,张洪泽,李家亮,陈留刚,李园枫,马炎
受保护的技术使用者：新特新材料集团（河南）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31