CN110357538B - 一种再生自密实混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生自密实混凝土及其制备方法。再生自密实混凝土包含以下重量份的组分：220‑260份水泥、160‑190份水、780‑800份碎石、150‑158份再生料、80‑85份矿粉、10‑14份膨胀剂、720‑750份砂、3‑7份减水剂、2‑10份粘度改性剂、110‑117份粉煤灰；所述再生料包括以下重量份的组分：20‑40份铁尾矿、10‑20份建筑废料和20‑30份钢渣粉。本发明的再生自密实混凝土具有流动性、填充性和抗离析性好，且充分利用钢渣和尾矿废弃物的优点。

Description

一种再生自密实混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种再生自密实混凝土及其制备方法。

背景技术

自密实混凝土(Self-Consolidating Concrete简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。配制自密实混凝土一般通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和合理的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。

尾矿是采矿企业在一定技术经济条件下排出的废弃物，据统计，2000年以前，我国矿山产出的尾矿总量为50.26亿吨，其中铁矿尾矿量为26.14亿吨。尾矿占全国固体废料的1/3左右，但尾矿综合利用率仅为8.2％左右，如果铁尾矿排入河道、沟谷、低地，污染水土大气，破坏环境，乃至造成灾害。

炼钢排出的钢渣，排出量约为粗钢产量的15～20％，钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。钢渣目前进行破碎、筛分、磁选，以回收其中金属，经回收金属后，钢渣内金属成分大为减少，目前回收利用困难，成为废弃钢渣。

每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构建厂排放的废旧混凝土的数量是巨大的。废弃混凝土传统的处理方法主要是将其运往郊外堆放或填埋，不仅要花费大量的运费，给环境造成二次污染，而且要占用大量宝贵的土地资源，并且简单地遗弃也是对自然资源的极大浪费。

因此如何充分利用固体废弃物，制备出流动性、填充性和抗离析性满足建筑相关要求的再生自密实混凝土是需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种再生自密实混凝土，其具有流动性、填充性和抗离析性好，且充分利用钢渣、尾矿和废旧混凝土废弃物的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种再生自密实混凝土的制备方法，其具有充分了利用钢渣、尾矿和建筑废弃物，节约资源且绿色环保的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种再生自密实混凝土，包含以下重量份的组分：220-260份水泥、160-190份水、780-800份碎石、150-158份再生料、80-85份矿粉、10-14份膨胀剂、720-750份砂、3-7份减水剂、2-10份粘度改性剂、110-117份粉煤灰；

所述再生料包括以下重量份的组分：20-40份铁尾矿、10-20份建筑废料和20-30份钢渣粉。

通过采用上述技术方案，由于采用铁尾矿和钢渣粉代替部分水泥和砂，制备出的再生混凝土拌合物具有优良的和易性和泵送性能，且混凝土的收缩开裂得到降低，有利于混凝土的体积稳定性和耐久性的提高，本发明与现有技术相比可降低水泥用量至少70kg/m³，降低胶凝材料用量70kg/m³，综合利用固体废弃物至少470kg/m³，降低混凝土成本至少30元/m³，降低了自密实混凝土的生产成本，并且解决了钢渣、尾矿和建筑废弃物等建筑垃圾的处理问题，缓解资源枯竭的压力，绿色环保；

钢渣具有凝胶性能，用来制备混凝土能够显著减少骨料的用量，降低二氧化碳的排放，节能环保的同时还能提高混凝土的强度，钢渣中的铝酸三钙、钙镁橄榄石等物质有着增加混凝土早期强度的作用，因此钢渣对混凝土的抗压强度增长效果显著，同时钢渣的表面粗糙不平，掺入钢渣的自密实混凝土的粘结力较大，使得自密实混凝土的抗离析效果较好，同时因钢渣中有微小颗粒能够填充于水泥和碎石之间，提高界面的粘结强度，但也使得内部孔隙率增大，使得抗压强度降低，铁尾矿的含量比钢渣多，在混凝土中包裹钢渣并起到润滑作用的细小颗粒含量较多，混凝土的流动性和填充性较好，且铁尾矿可以赋予自密实混凝土强度高，和易性好的优点。

建筑废料循环再生骨料代替天然骨料，减少建筑业对天然骨料的消耗，减少对天然砂石的开采，保护了人类的生存环境，符合可持续发展的要求。

进一步地，所述再生料经过以下预处理：将5-10份环氧树脂加热至140-150℃，加入10-20份建筑废料和10-15份钢渣粉，充分混合，置于40-50℃的环境下烘干，粉碎成粉末，将粉末与20-40份铁尾矿、10-15份空心玻璃微珠、2-5份聚丙烯纤维混合均匀，加入到10-15份聚丙烯酰胺乳液中，搅拌均匀，置于45-50℃下干燥。

通过采用上述技术方案，将环氧树脂加热熔融，加入建筑废料和钢渣粉，环氧树脂能够包裹在建筑废料和钢渣粉上，干燥后，环氧树脂固化，在建筑废料和钢渣粉上形成具有良好拉伸性能的薄膜，增加建筑废料和钢渣粉的韧性，当钢渣粉和环氧树脂相互混合时，环氧树脂能够降低钢渣粉与建筑废料之间的孔隙率，防止因钢渣粉中微小颗粒物造成的孔隙率增大导致的混凝土强度降低，从而增大自密实混凝土的粘度，提高混凝土的抗离析效果。

将包裹环氧树脂薄膜的建筑废料和钢渣粉粉碎后，与聚丙烯酰胺乳液混合，聚丙烯酰胺乳液具有一定粘性，能将铁尾矿、空心玻璃微珠和聚丙烯纤维粘附在混合粉末上，由于聚丙烯纤维的强度高，抗拉伸强度大，弹性模量高，且完全不吸水，可以防止或减少混凝土收缩裂缝的产生，改善混凝土的变形特性和韧性，提高混凝土的韧性和耐久性，且聚丙烯纤维在铁尾矿表面搭接网络结构，提高混凝土的强度、韧性和抗变形能力；颗粒较小的空心玻璃微珠粘附在环氧树脂上，能进一步增强钢渣粉和建筑废料的强度，具有粘性的聚丙烯酰胺乳液干燥后，能提高自密实混凝土的界面结构，增大混凝土的粘性，使混凝土抗离析效果好，流动性和填充性较好。

进一步地，所述钢渣粉经除铁、破碎、球磨、筛分，制得表观密度为450-550m²/kg的钢渣粉；

所述铁尾矿的粒径为5-10mm，堆积密度为1500-1800kg/m³，表观密度为2500-3000kg/m³；所述建筑废料的平均粒径≤2mm。

通过采用上述技术方案，钢渣粉能够填充于碎石和砂子之间的孔隙内，减少混凝土内的孔隙，提高混凝土的粘性，防止混凝土发生离析，提高混凝土的流动性和填充性，铁尾矿的粒径比钢渣粉的粒径小，铁尾矿能够包裹在钢渣粉的周围，减少钢渣粉的摩擦力，提高混凝土的流动性和填充性，建筑废料粒径最小，能填充于钢渣粉的缝隙之间，增强钢渣粉的强度。

进一步地，所述空心玻璃微珠的粒径为15-30μm，密度为0.1-0.25g/cm3。

通过采用上述技术方案，空心玻璃微珠的粒径较小，能够填充于钢渣粉和铁尾矿的孔隙之间，提高混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗压强度。

进一步地，所述减水剂为脂肪族(羟基)磺酸盐高效减水剂、聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂中的一种。

通过采用上述技术方案，脂肪族(羟基)磺酸盐高效减水剂对水泥的适应性良好，且分散能力强，减水率可达15-30％，并且能够明显提高混凝土的早期强度，有效降低水泥的水化热，防止混凝土产生收缩，防止混凝土因收缩而出现开裂；聚羧酸减水剂与水泥的相容性好，使混凝土的坍落度保持性能好，能够大幅度提高混凝土的早期、后期强度；萘系减水剂能够对水泥粒子产生强烈的分散作用，并且能够防止分散的水泥粒子凝聚，使得水泥浆体的屈服应力和塑性粘度降低，与水泥的相容性好，使得混凝土浆体具有一定保持塑性的能力。

进一步地，所述粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0％。

通过采用上述技术方案，I级粉煤灰的细度最小，能够提高自密实混凝土的密实性和塑性，减少泌水和离析，细度较小粉煤灰能够使混凝土变得黏稠柔软，从而提高混凝土的填充性和流动性。

进一步地，所述砂的细度模数为2.3-3.1，表观密度为2600-2650kg/m³，堆积密度为1500-1560kg/m³，碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2650-2700kg/m³，堆积密度为1700-1750kg/m³，含泥量为0.3-0.5％，针片状颗粒含量为6-8％。

通过采用上述技术方案，砂子粗细适宜，有较好的工作性，施工和易性好，易搅拌，碎石之间形成骨架，砂子填充于碎石之间的孔隙内，提高混凝土的密实度，减少混凝土离析、泌水，提高和易性，合理控制砂率和粗骨料的粒径，减少遇到阻力使浆骨分离的可能，增加拌合物的抗离析稳定性。

进一步地，所述膨胀剂为复合纤维类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中的一种或几种的组合物。

通过采用上述技术方案，复合纤维类膨胀由于聚合物纤维膨胀剂中的单丝纤维以单位体积内较大的数量均匀分布于混凝土内部，故微裂缝在发展的过程中必然遭遇到纤维的阻挡，消耗了大部分的能量，从而阻断裂缝的发展，达到抗裂的作用；氧化镁类膨胀剂在常温下的水化反应时间相对较长，膨胀效应发挥较慢，因此能够用来补偿由于温度变化引起的收缩和后期收缩。

进一步地，所述粘度改性剂为质量比为1:0.5-0.8:0.3-0.6的硅藻土、蛭石粉和炭黑，硅藻土、炭黑和蛭石粉的粒径为5-10mm。

通过采用上述技术方案，硅藻土、炭黑和蛭石粉均具有多孔结构，这类物质掺入混凝土中，能够增加混凝土的粘度，提高混凝土的和易性和匀质性，且硅藻土、炭黑和蛭石粉的多孔结构具有储水、释水性能，所以能够降低混凝土的工作性对混凝土中自由水含量变化的敏感程度，使得混凝土中自由水含量在一定范围内波动时混凝土工作性保持稳定。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种再生自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照顺序依次将碎石、再生料、砂、矿粉、水泥和粉煤灰放入搅拌机内，以45-60r/min的转速搅拌3-5min；

(2)加入水，继续以45-60r/min的转速搅拌3-5min，分五次加入减水剂，每加一次，随即启动搅拌机搅拌1min，最后一次加入时，加入膨胀剂和粘度改性剂，继续搅拌3min，即得到再生自密实混凝土。

通过采用上述技术方案，先将碎石、再生料、砂、矿粉、水泥和粉煤灰进行干拌，可使得原料混合均匀，与水混合后再分次加入减水剂，使得减水剂与各原料混合充分，最后加入膨胀剂和粘度改性剂，改善混凝土的粘度，从而制得粘度较高，抗离析效果、流动性和填充性较好的再生自密实混凝土。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明使用钢渣粉和铁尾矿作为再生料，由于再生料能够调节混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中浆固比，改善混凝土的和易性，使混凝土匀质性得到改善，减少碎石和砂之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力，且采用钢渣作为再生料，解决了钢渣带来的环境影响，并减少水泥生产，从而减少二氧化碳的排出，有利于大气环境的保护，并将铁尾矿的主要成分水性特砂与钢渣粉一同制作成粗骨料，循环利用钢渣粉和铁尾矿，符合绿色建筑材料的要求，绿色环保，节约资源，降低了同比同强度的自密实混凝土的生产成本，符合国家可持续发展的理念，适合工业化生产。

第二、本发明中将铁尾矿和聚丙烯纤维、环氧树脂共混，再将钢渣粉、丙烯酸酰胺乳液共混，最后将铁尾矿和钢渣粉养护得到的产物和空心玻璃微珠共混，制得再生料，环氧树脂能够提高铁尾矿的强度和粘性，聚丙烯酰胺乳液能够提高钢渣粉的粘性和强度，且空心玻璃微珠能够填充于铁尾矿和钢渣粉的空心之间，使得粗骨料的密实度较高，粘度较大，使制得的自密实混凝土的粘性较好，抗离析性能较强，流动性和填充性较好。

第三、本发明中使用复合纤维类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂作为混凝土的膨胀剂，可提高混凝土的自密实性，防止混凝土硬化后产生收缩裂缝，提高混凝土的抗裂能力，同时提高混凝土的粘聚性，改善混凝土的外观质量。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

再生料的制备例1-3

以下制备例中聚丙烯纤维选自河北神鹏化工有限公司出售的货号为JBX04的聚丙烯纤维、环氧树脂选自深圳市吉田化工有限公司出售的E-20环氧树脂，聚丙烯酰胺选自任丘市硕达化工有限公司出售的型号为SD-1200的聚丙烯酰胺。

制备例1：将5kg环氧树脂加热至140℃，加入10kg建筑废料和10kg钢渣粉，充分混合，置于40℃的环境下烘干，粉碎成粉末，将粉末与20kg铁尾矿、10kg空心玻璃微珠、2kg聚丙烯纤维混合均匀，加入到10kg聚丙烯酰胺乳液中，搅拌均匀，置于45℃下干燥；其中铁尾矿的粒径为5mm，堆积密度为1500kg/m³，表观密度为2500kg/m³，钢渣粉经除铁、破碎、球磨、筛分，制得表观密度为450m²/kg的钢渣粉，聚丙烯酰胺乳液由质量比为1:30的聚丙烯酰胺和水混合而成，空心玻璃微珠的粒径为15μm，密度为0.1g/cm³，建筑废料的平均粒径≤2mm。

表1制备例1-3中再生料的原料配比

制备例2：按照表1的配比，将8kg环氧树脂加热至145℃，加入15kg建筑废料和13kg钢渣粉，充分混合，置于5℃的环境下烘干，粉碎成粉末，将粉末与30kg铁尾矿、13kg空心玻璃微珠、4kg聚丙烯纤维混合均匀，加入到13kg聚丙烯酰胺乳液中，搅拌均匀，置于48℃下干燥；其中铁尾矿的粒径为8mm，堆积密度为1650kg/m³，表观密度为2800kg/m³，钢渣粉经除铁、破碎、球磨、筛分，制得表观密度为500m²/kg的钢渣粉，聚丙烯酰胺乳液由质量比为1:40的聚丙烯酰胺和水混合而成，空心玻璃微珠的粒径为23μm，密度为0.1g/cm³，建筑废料的平均粒径≤2mm。

制备例3：按照表1的配比，将10kg环氧树脂加热至150℃，加入15kg建筑废料和15kg钢渣粉，充分混合，置于50℃的环境下烘干，粉碎成粉末，将粉末与40kg铁尾矿、15kg空心玻璃微珠、5kg聚丙烯纤维混合均匀，加入到15kg聚丙烯酰胺乳液中，搅拌均匀，置于45℃下干燥；其中铁尾矿的粒径为10mm，堆积密度为1800kg/m³，表观密度为3000kg/m³，钢渣粉经除铁、破碎、球磨、筛分，制得表观密度为550m²/kg的钢渣粉，聚丙烯酰胺乳液由质量比为1:50的聚丙烯酰胺和水混合而成，空心玻璃微珠的粒径为30μm，密度为0.25g/cm³，建筑废料的平均粒径≤2mm。

实施例

以下实施例中脂肪族(羟基)磺酸盐高效减水剂选自北京双人达建材有限公司出售的RS-3型脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，聚羧酸高效减水剂选自上海昭硕实业有限公司出售的型号为F10的聚羧酸高效减水剂，萘系高效减水剂选自济南青玉元新材料有限公司出售的型号为FDN的萘系高效减水剂，硅藻土选自青岛三星硅藻土有限公司出售的型号为AG-WX的硅藻土，蛭石粉选自河北溢磊矿业有限公司出售的货号为169的蛭石粉、炭黑选自石家庄晨曦耐火材料有限公司出售的型号为A130的白炭黑、矿粉选自河北科旭建材有限公司出售的货号为KX-KF的矿粉。

实施例1：一种再生自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照表2中的配比，将780kg/m³碎石、150kg/m³再生料、750kg/m³砂、80kg/m³矿粉、260kg/m³水泥和110kg/m³粉煤灰按照顺序依次放入搅拌机内，以45r/min的转速搅拌3min；其中碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2650kg/m³，堆积密度为1700kg/m³，含泥量为0.3％，针片状颗粒含量为6％，再生料由制备例1制备而成，砂的细度模数为2.3，表观密度为2600kg/m³，堆积密度为1500kg/m³，矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400m²/kg，28天活性指数为95％，流动度比为95％,水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0％；

(2)加入160kg/m³水，继续以45r/min的转速搅拌3min，分五次加入3kg/m³减水剂，每加一次，随即启动搅拌机搅拌1min，最后一次加入时，加入10kg/m³膨胀剂和10kg/m³粘度改性剂，继续搅拌3min，即得到再生自密实混凝土；

其中减水剂为脂肪族(羟基)磺酸盐高效减水剂，膨胀剂为复合纤维类膨胀剂，粘度改性剂是由质量比为1:0.5:0.3的硅藻土、蛭石粉和炭黑组成的混合物，硅藻土、蛭石粉和炭黑的粒径为5mm。

表2实施例1-5中再生自密实混凝土的原料配比

实施例2-3：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生自密实混凝土的原料如表2所示。

实施例4：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生自密实混凝土的原料配比如表2所示，包括以下步骤：

(1)将790kg/m³碎石、150kg/m³再生料、735kg/m³砂、83kg/m³矿粉、240kg/m³水泥和113kg/m³粉煤灰按照顺序依次放入搅拌机内，以50r/min的转速搅拌4min；

其中碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2680kg/m³，堆积密度为1730kg/m³，含泥量为0.4％，针片状颗粒含量为7％，再生料由制备例2制备而成，砂的细度模数为2.6，表观密度为2630kg/m³，堆积密度为1530kg/m³，矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400m²/kg，28天活性指数为95％，流动度比为95％,水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0％；

(2)加入175kg/m³水，继续以50r/min的转速搅拌4min，分五次加入5kg/m³减水剂，每加一次，随即启动搅拌机搅拌1min，最后一次加入时，加入12kg/m³膨胀剂和10kg/m³粘度改性剂，继续搅拌3min，即得到再生自密实混凝土；减水剂为萘系高效减水剂，膨胀剂为氧化镁类膨胀剂，粘度改性剂是由质量比为1:0.6:0.5的硅藻土、蛭石粉和炭黑组成的混合物，硅藻土、蛭石粉和炭黑的粒径为8mm。

实施例5：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生自密实混凝土的原料配比如表2所示，包括以下步骤：

(1)将800kg/m³碎石、150kg/m³再生料、720kg/m³砂、85kg/m³矿粉、220kg/m³水泥和117kg/m³粉煤灰按照顺序依次放入搅拌机内，以60r/min的转速搅拌5min；

其中碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2700kg/m³，堆积密度为1750kg/m³，含泥量为0.5％，针片状颗粒含量为8％，再生料由制备例3制备而成，砂的细度模数为3.1，表观密度为2650kg/m³，堆积密度为1560kg/m³，矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400m²/kg，28天活性指数为95％，流动度比为95％,水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0％；

(2)加入190kg/m³水，继续以60r/min的转速搅拌5min，分五次加入7kg/m³减水剂，每加一次，随即启动搅拌机搅拌1min，最后一次加入时，加入14kg/m³膨胀剂和10kg/m³粘度改性剂，继续搅拌3min，即得到再生自密实混凝土；

减水剂为聚羧酸高效减水剂，膨胀剂为质量比为1:1的复合纤维类膨胀剂和氧化镁类膨胀剂组成的混合物，粘度改性剂是由质量比为1:0.8:0.6的硅藻土、蛭石粉和炭黑组成的混合物，硅藻土、蛭石粉和炭黑的粒径为10mm。

对比例

对比例1：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生料中未添加铁尾矿。

对比例2：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生料中未添加钢渣粉。

对比例3：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生料中未添加铁尾矿和钢渣粉。

对比例4：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生料中未添加聚丙烯酰胺乳液。

对比例5：一种再生自密实混凝土的制备方法，与实施例1的区别在于，再生料中未添加环氧树脂。

应用例

将再生料应用于不同强度等级的混凝土中，并按照实施例1中的方法制备混凝土，检测再生料对不同强度等级混凝土的性能影响，不同强度等级混凝土的原料配比如表3所示，其中碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2650kg/m³，堆积密度为1700kg/m³，含泥量为0.3％，针片状颗粒含量为6％，再生料由制备例1制备而成，砂的细度模数为2.5，表观密度为2600kg/m³，堆积密度为1500kg/m³，水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0％；减水剂为萘系高效减水剂，膨胀剂为复合纤维类膨胀剂，粘度改性剂是由质量比为1:0.5:0.3的硅藻土、蛭石粉和炭黑组成的混合物，硅藻土、蛭石粉和炭黑的粒径为5mm。

表3应用例1-9中混凝土的原料配比

性能检测试验

按照各实施例、对比例和应用例的方法制备再生自密实混凝土，按照以下方法检测再生自密实混凝土的各项性能，检测结果如表4所示：

1、坍落扩展度、T500试验、离析率试验：按照GB/50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试；

2、J环扩展度：按照JGJ/T283-2012《自密实混凝土J环扩展度试验方法》进行测试；

3、28d抗压强度：按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试。

表4再生自密实混凝土的性能测试结果

由表4中数据可以看出，按照实施例1-5中方法制得的再生自密实混凝土的坍落扩展度大，说明再生自密实混凝土的流动性和填充性较好，且T500试验时间长，离析率较小，28天抗压强度大，且对比实施例1-3中的原料使用量可以看出，实施例1-3中其余原料使用量不变，增加再生料的使用量，并降低粘度改性剂的用量时，混凝土的抗压强度、坍落度等性能逐渐增大，由此可以看出再生料和粘度改性剂相互配合，可提高混凝土的扩展度，并提高混凝土的抗压强度，对比实施例1和实施例4-5中的原料用量可以看出，当再生料和粘度改性剂的用量不变，增大其余组分的含量时，混凝土的各项性能均有所提高，但是不如实施例3中制得的混凝土的性能好，说明添加再生料和粘度改性剂制得的再生自密实混凝土的流动性、填充性和抗离析性能良好。

对比例1因再生料中未添加铁尾矿，对比例2因再生料中未添加钢渣粉，由对比例1和对比例2制得的再生自密实混凝土的坍落扩展度与实施例1相比较小，说明对比例1和对比例2制得的混凝土的流动性较差，且对比例1和对比例2制得的混凝土的离析率较大，说明抗离析性能较差，28天抗压强度较小，说明向自密实混凝土中添加铁尾矿和钢渣粉能够提高混凝土的流动性、抗离析性能和抗压强度。

对比例3因再生料中未添加铁尾矿和钢渣粉，由表4中数据可以看出，对比例3制备的混凝土各项性能与实施例1相比，性能变差，与未添加铁尾矿的对比例1和未添加钢渣粉的对比例2制得的混凝土相比，性能变差，说明同时添加铁尾矿和钢渣粉可提高混凝土的流动性、抗离析性能和抗压强度。

对比例4因再生料中未添加丙烯酸酰胺乳液，对比例5因再生料中未添加环氧树脂，由对比例4和对比例5制得的再生自密实混凝土的坍落扩展度、T500试验、离析率等性能测试均较差，说明聚丙烯酰胺乳液和环氧树脂能够提高再生自密实混凝土的流动性、抗离析性能和抗压强度。

应用例1-3为强度等级为C30的自密实混凝土，当选用与实施例1相同的原料时，由表中数据可以看出，再生料可使C30自密实混凝土具有良好的流动性、抗离析性能和抗压强度。

应用例4-6为强度等级为C50的自密实混凝土，应用再生料的C40自密实混凝土的性能达到常规要求。

应用例7-9为强度等级为C55的自密实混凝土，两种强度的混凝土的各项性能均达到常规混凝土的性能要求。

将再生料应用于不同等级的混凝土中，混凝土具有常规性能，说明再生料具有普适性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种再生自密实混凝土，其特征在于，包含以下重量份的组分：220-260份水泥、160-190份水、780-800份碎石、150-158份再生料、80-85份矿粉、10-14份膨胀剂、720-750份砂、3-7份减水剂、2-10份粘度改性剂、110-117份粉煤灰；

所述再生料包括以下重量份的组分：20-40份铁尾矿、10-20份建筑废料和10-15份钢渣粉；所述再生料经过以下预处理：将5-10份环氧树脂加热至140-150℃，加入10-20份建筑废料和10-15份钢渣粉，充分混合，置于40-50℃的环境下烘干，粉碎成粉末，将粉末与20-40份铁尾矿、10-15份空心玻璃微珠、2-5份聚丙烯纤维混合均匀，加入到10-15份聚丙烯酰胺乳液中，搅拌均匀，置于45-50℃下干燥；

所述钢渣粉经除铁、破碎、球磨、筛分，制得表观密度为450-550m²/kg的钢渣粉；所述铁尾矿的粒径为5-10mm，堆积密度为1500-1800kg/m³，表观密度为2500-3000kg/m³；所述建筑废料的平均粒径≤2mm；

所述空心玻璃微珠的粒径为15-30μm，密度为0.1-0.25g/cm³；所述粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤3.0%，45μm筛余量≤12%，需水量比≤95%，含水率≤1.0%；所述砂的细度模数为2.3-3.1，表观密度为2600-2650kg/m³，堆积密度为1500-1560kg/m³，碎石为粒径为5-20mm的连续级配碎石，表观密度为2650-2700kg/m³，堆积密度为1700-1750kg/m³，含泥量为0.3-0.5%，针片状颗粒含量为6-8%；所述粘度改性剂为质量比为1:0.5-0.8:0.3-0.6的硅藻土、蛭石粉和炭黑，硅藻土、炭黑和蛭石粉的粒径为5-10mm。

2.根据权利要求1所述的再生自密实混凝土，其特征在于，所述减水剂为脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂、聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂中的一种。

3.根据权利要求1所述的再生自密实混凝土，其特征在于，所述膨胀剂为复合纤维类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中的一种或几种的组合物。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的再生自密实混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照顺序依次将碎石、再生料、砂、矿粉、水泥和粉煤灰放入搅拌机内，以45-60r/min的转速搅拌3-5min；

（2）加入水，继续以45-60r/min的转速搅拌3-5min，分五次加入减水剂，每加一次，随即启动搅拌机搅拌1min，最后一次加入时，加入膨胀剂和粘度改性剂，继续搅拌3min，即得到再生自密实混凝土。