CN113968686A - 一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土；一种废弃混凝土的再生方法，包括以下步骤：S1、废旧混凝土块经破碎后置于盐酸溶液中浸泡搅拌，然后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；S2、将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡搅拌，然后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；S3、将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；S4、在改性集料表面喷涂复合纤维，改性集料与复合纤维重量比为1:0.01‑0.025，经搅拌、干燥、分级、烘干制得再生集料；一种改性再生混凝土采用一种废弃混凝土的再生方法制备的再生集料制得；使再生混凝土具有机械强度好的优点。

Description

一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土
技术领域
本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土。
背景技术
随着我国城市化的逐渐发展，建筑垃圾的产生量也在逐年增加，而建筑垃圾的处理逐渐收到重视，并且随着建筑行业的迅速发展，资源的元种匮乏使得建筑垃圾的再利用逐渐成为研究的热点。
再生混凝土是将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按照一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料，再与水泥、水混合配置而成的新混凝土，实现了对建筑垃圾的再生利用；但是废弃的混凝土块在破碎的过程中，由于受到较大的机械外力，容易使再生集料表面产生大量的细微裂缝，使得再生集料的吸水率较高，从而容易使成型的混凝土强度变低、收缩大、开裂严重。
因此，如何对废弃混凝土进行处理，使制得的再生混凝土具有机械强度高的优点，是一个有待解决的问题。
发明内容
为了使再生混凝土具有机械强度高的优点，本申请提供一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土。
第一方面，本申请提供一种废弃混凝土的再生方法，采用如下的技术方案：
一种废弃混凝土的再生方法，包括以下步骤：
S1、废旧混凝土块经破碎后置于盐酸溶液中浸泡搅拌，然后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡搅拌，然后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；
S3、将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；
S4、在改性集料表面喷涂复合纤维，改性集料与复合纤维重量比为1:0.01-0.025，经搅拌、干燥、分级、烘干制得再生集料。
通过采用上述技术方案，首先将被破碎后的混凝土块置于盐酸溶液中浸泡，利用盐酸与混凝土块表面氢氧化钙反应，去除混凝土块表面的水泥浆，并且反应放出的热量，进一步促使混凝土块暴露出表面的微裂缝，便于微裂缝中负载填充物质对微裂缝进行填充。
将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡，碳酸钠与破碎集料内部孔隙中残留的氢氧化钙以及表面残留的氢氧化钙反应，生成碳酸钙填充到破碎集料表面的微裂缝中，从而实现填料对微裂缝的填充。
将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡，利用负载集料的吸水作用，使水性丙烯酸树脂液进入至负载集料表面微裂缝中，在微裂缝中，水性丙烯酸树脂液填充在碳酸钙与负载集料之间，即在碳酸钙的固体颗粒填充作用下，配合液体的填充效果，使负载集料微裂缝结构致密，同时配合水性丙烯酸树脂液的成膜效果，进一步阻止再生集料过度吸水，从降低再生集料吸水率的角度提高再生混凝土的机械强度和抗裂性能。
碳酸钙与水性丙烯酸树脂液相配合，利用碳酸钙的固相填充，为再生集料提供固体支撑作用，配合水性丙烯酸树脂液固化后的较好强度、较好的成膜效果，使再生集料结构致密，进一步提高再生集料的强度，从而提高再生混凝土的机械强度和抗渗性性能。
优选的，所述水性丙烯酸树脂液由重量比为1:0.25-0.5:2的液体水性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH-570以及水组成。
通过采用上述技术方案，液体水性丙烯酸树脂液、硅烷偶联剂KH-570相配合，利用硅烷偶联剂KH-570较好的疏水作用，赋予水性丙烯酸树脂液较好的疏水效果，使得水性丙烯酸树脂液成膜后具有较好的疏水性。
当负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡后，水性丙烯酸树脂液不仅进入负载集料表面的微裂缝孔隙中，而且能够粘附在负载集料表面，利用水性丙烯酸树脂液成膜后的疏水作用，进一步阻止再生集料吸收混凝土拌和过程中所用水分，从而进一步保证再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
优选的，所述复合纤维采用如下方法制备而成：
将聚丙烯腈纤维添加到螺旋型聚乙烯醇纤维中混合，制得混合纤维；然后在混合纤维表面喷涂硅溶胶，经干燥，制得复合纤维。
通过采用上述技术方案，聚丙烯腈纤维、螺旋型聚乙烯醇纤维相配合，利用聚丙烯腈纤维较好的柔性能够缠绕负载在螺旋型聚乙烯醇纤维表面，然后在混合纤维表面喷涂硅溶胶，利用硅溶胶的粘性使得混合纤维粘结较为紧密。
硅溶胶、水性丙烯酸树脂液相配合，利用硅溶胶中的二氧化硅配合水性丙烯酸树脂液中的硅烷偶联剂KH-570，在二者的吸引作用下，使得复合纤维粘结在改性集料表面，利用复合纤维中螺旋型聚乙烯醇纤维的骨架支撑作用配合聚丙烯腈纤维的连结作用，将再生集料较为稳定的粘结在水泥浆表面；同时配合聚丙烯腈纤维较好的水导流性，进一步阻止再生集料过度吸水，从而保证再生混凝土具有较好的机械强度和抗渗性能。
优选的，所述硅溶胶为碱性硅溶胶。
通过采用上述技术方案，碱性硅溶胶的碱性赋予混凝土碱性，从而提高再生混凝土的耐氯离子腐蚀性能，并提高再生混凝土的机械强度。
优选的，所述改性集料表面的复合纤维添加速度为2-8g/s，添加过程中改性集料不断在250-550r/min的转速下转动。
通过采用上述技术方案，限定复合纤维的添加速度和改性集料的搅拌速度，使复合纤维较为均匀与改性集料表面相接处，从而保证改性集料表面负载复合纤维，利用复合集料较好的强度、疏水作用，进一步阻止再生集料吸水，并提高混凝土的机械强度和抗渗性能。
第二方面，本申请提供一种改性再生混凝土，采用如下的技术方案：
一种改性再生混凝土，由一种废弃混凝土的再生方法制备的再生集料制得。
通过采用上述技术方案，采用制备的再生集料制备再生混凝土，使制得的再生混凝土具有较好的机械强度和抗渗性能。
优选的，所述再生混凝土包含如下重量份的原料：水泥220-300份、粉煤灰114-155份、矿粉22-64份、再生集料740-1180份、天然集料180-250份、外加剂5.2-8.2份、水115-150份。
通过采用上述技术方案，再生集料、天然集料、外加剂、粉煤灰、矿粉相配合，使制得的再生混凝土具有较好机械强度的同时具有较好的抗渗性能。
优选的，所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
通过采用上述技术方案，聚羧酸高效减水剂具有减水率高、保坍性好的作用，使混凝土收缩小，延长水化热，提高成品混凝土的机械强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维相配合，利用盐酸溶液的清洗配合生成碳酸钙填充物的填充，使破碎混凝土表面的微裂缝被初步填充，再配合水性丙烯酸树脂液的液体填充效果，填充在破碎混凝土表面微裂缝中碳酸钙的周围，实现对微裂缝的密实填充，避免微裂缝中存在孔隙，同时配合复合纤维在再生集料表面的包覆作用，进一步提高再生集料的强度，通过提高再生集料的致密度、表面强度以提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
2、水性丙烯酸树脂液、复合纤维相配合，利用水性丙烯酸树脂液的疏水作用配合复合纤维的引流作用，进一步阻止再生集料过分吸收拌和料中的水分，从而提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
3、硅溶胶、水性丙烯酸树脂液相配合，使复合纤维粘结在改性集料表面，利用复合纤维中刚纤维的骨架支撑作用配合聚丙烯腈纤维的连结作用，将再生集料较为稳定的粘结在水泥浆表面，利用再生集料较大的体积，便于复合纤维较为均匀的分散在混凝土内部结构中，从而提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
水性丙烯酸树脂液的制备例
以下原料中的液体水性丙烯酸树脂购买于山东开普勒生物科技有限公司，型号kpl-63666；硅烷偶联剂KH-570购买于济南英出化工科技有限公司；其他原料及设备均为普通市售。
制备例1：水性丙烯酸树脂液采用如下方法制备而成：
称取1kg液体水性丙烯酸树脂、0.3kg硅烷偶联剂KH-570、2kg水混合，然后在500r/min的转速下搅拌15min，制得水性丙烯酸树脂液。
制备例2：水性丙烯酸树脂液采用如下方法制备而成：
称取1kg液体水性丙烯酸树脂、0.25kg硅烷偶联剂KH-570、2kg水混合，然后在500r/min的转速下搅拌15min，制得水性丙烯酸树脂液。
制备例3：水性丙烯酸树脂液采用如下方法制备而成：
称取1kg液体水性丙烯酸树脂、0.5kg硅烷偶联剂KH-570、2kg水混合，然后在500r/min的转速下搅拌15min，制得水性丙烯酸树脂液。
复合纤维的制备例
以下原料中的碱性硅溶胶购买于济南英出化工科技有限公司；聚丙烯腈纤维购买于山东金润工程材料有限公司，长度5mm；螺旋型聚乙烯醇纤维购买于河北启程路桥养护工程有限公司，长度3mm；其他原料及设备均为普通市售。
制备例4：复合纤维采用如下方法制备而成：
称取2kg聚丙烯腈纤维添加到1kg螺旋型聚乙烯醇纤维中，聚丙烯腈纤维以400g/min的添加速度添加到螺旋型聚乙烯醇纤维中，添加过程螺旋型聚乙烯醇纤维不断在350r/min的转速下转动，添加结束后制得混合纤维；然后在混合纤维表面喷涂0.5kg硅溶胶，硅溶胶的喷涂速度为2g/s，硅溶胶喷涂过程中，混合纤维在350r/min的转速下转动，硅溶胶为碱性硅溶胶，硅溶胶喷涂结束后干燥，制得复合纤维。
实施例
以下原料及设备均为普通市售。
实施例1：一种废弃混凝土的再生方法：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，称取100kg混凝土块置于200kg质量分数10％的盐酸溶液中浸泡搅拌20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、称取100kg破碎集料置于200kg质量分数10％的碳酸钠溶液中浸泡20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；
S3、称取100kg负载集料置于150kg制备例1制备的水性丙烯酸树脂液中浸泡25min，浸泡过程中不断在500r/min的转速下搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；
S4、称取2kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg改性集料中，复合纤维的添加速度为5g/s，复合纤维添加过程中改性集料不断在500r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S4、称取1kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg改性集料中，复合纤维的添加速度为2g/s，复合纤维添加过程中改性集料不断在250r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S4、称取2.5kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg改性集料中，复合纤维的添加速度为8g/s，复合纤维添加过程中改性集料不断在550r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S3中水性丙烯酸树脂液选用制备例2制备的水性丙烯酸树脂液。
实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S3中水性丙烯酸树脂液选用制备例3制备的水性丙烯酸树脂液。
实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S3中水性丙烯酸树脂液原料中以同等质量的液体水性丙烯酸树脂替换硅烷偶联剂KH-570。
实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：
复合纤维原料中以同等质量的螺旋型聚乙烯醇纤维替换聚丙烯腈纤维。
实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：
复合纤维在制备过程中：
称取2kg聚丙烯腈纤维添加到1kg螺旋型聚乙烯醇纤维中，聚丙烯腈纤维以400g/min的添加速度添加到螺旋型聚乙烯醇纤维中，添加过程螺旋型聚乙烯醇纤维不断在350r/min的转速下转动，添加结束后制得复合纤维。
实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：
复合纤维在制备过程中：
称取2kg聚丙烯腈纤维一次性添加到1kg螺旋型聚乙烯醇纤维中，制得混合纤维；称取0.5kg硅溶胶一次性添加到混合纤维中，然后经干燥制得复合纤维。
应用例
一种改性再生混凝土：
水泥265kg、粉煤灰136kg、矿粉48kg、再生集料980kg、天然集料220kg、外加剂6.7kg、水142kg；再生集料选用实施例1制备的再生集料；外加剂为聚羧酸高效减水剂；水泥为硅酸盐水泥，强度等级为PO42.5R；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％；矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400-450m2/kg，28天活性指数为95％，流动度比为99％；天然集料由天然河砂和天然碎石组成；天然河砂购买于河北宝廷工程建设有限公司，规格3-6mm；碎石购买于郑州清源建材有限公司，密度2500kg/m3，含水率0.01，含泥量0.1。
应用例2：本应用例与应用例1的不同之处在于：
水泥220kg、粉煤灰114kg、矿粉64kg、再生集料740kg、天然集料250kg、外加剂5.2kg、水115kg；外加剂为萘系高效减水剂。
应用例3：本应用例与应用例1的不同之处在于：
水泥300kg、粉煤灰300kg、矿粉22kg、再生集料1180kg、天然集料180kg、外加剂8.2kg、水150kg。
应用例4：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例2制备的再生集料。
应用例5：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例3制备的再生集料。
应用例6：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例4制备的再生集料。
应用例7：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例5制备的再生集料。
应用例8：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例6制备的再生集料。
应用例9：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例7制备的再生集料。
应用例10：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例8制备的再生集料。
应用例11：本应用例与应用例1的不同之处在于：
再生集料选用实施例9制备的再生集料。
对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：
再生集料在制备过程中：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，称取100kg混凝土块置于200kg质量分数10％的碳酸钠溶液中浸泡20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出混凝土块，经水洗制得负载集料；
S2、称取100kg负载集料置于150kg制备例1制备的水性丙烯酸树脂液中浸泡25min，浸泡过程中不断在500r/min的转速下搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；
S3、称取2kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg改性集料中，复合纤维的添加速度为5g/s，复合纤维添加过程中改性集料不断在500r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，称取100kg混凝土块置于200kg质量分数10％的盐酸溶液中浸泡搅拌20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、称取100kg破碎集料置于150kg制备例1制备的水性丙烯酸树脂液中浸泡25min，浸泡过程中不断在500r/min的转速下搅拌，然后取出破碎集料，制得改性集料；
S3、称取2kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg改性集料中，复合纤维的添加速度为5g/s，复合纤维添加过程中改性集料不断在500r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，称取100kg混凝土块置于200kg质量分数10％的盐酸溶液中浸泡搅拌20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、称取100kg破碎集料置于200kg质量分数10％的碳酸钠溶液中浸泡20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；
S3、称取2kg制备例4制备的复合纤维添加到100kg负载集料中，复合纤维的添加速度为5g/s，复合纤维添加过程中负载集料不断在500r/min的转速下搅拌，复合纤维添加结束后在300r/min转速下搅拌5min，再经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。
对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，称取100kg混凝土块置于200kg质量分数10％的盐酸溶液中浸泡搅拌20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、称取100kg破碎集料置于200kg质量分数10％的碳酸钠溶液中浸泡20min，浸泡过程中不断在300r/min的转速下搅拌，浸泡结束后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；
S3、称取100kg负载集料置于150kg制备例1制备的水性丙烯酸树脂液中浸泡25min，浸泡过程中不断在500r/min的转速下搅拌，然后取出负载集料，经干燥、分级、烘干制得再生集料；再生集料粒径为5-15mm。、
对比例5：本对比例与实施例1的不同之处在于：
S1、废旧混凝土块经破碎后制得混凝土块，混凝土块依次经水洗2次、干燥、分级、烘干制得再生集料，再生集料粒径为5-15mm。
性能检测试验
1、吸水性能检测
分别采用实施例1-9以及对比例1-5的制备方法制备再生集料；然后按照《粗骨料密度及吸水率的检测方案》中的方法检测再生集料的吸水率，记录数据。
表1吸水性能表
Figure BDA0003330214320000081
Figure BDA0003330214320000091
结合实施例1和实施例2-3并结合表1可以看出，再生集料依次经盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维处理后，使再生集料具有较好的密实度，能够填充再生集料中的微裂缝，从而降低再生集料的吸水率，避免再生集料在混凝土拌和过程中过分吸收拌和水影响混凝土的强度。
结合实施例1和实施例4-5并结合表1可以看出，水性丙烯酸树脂液的制备方法对再生集料的吸水率有影响。
结合实施例1和实施例6-9并结合表1可以看出，实施例6水性丙烯酸树脂液在制备过程中，原料中以同等质量的液体水性丙烯酸树脂替换硅烷偶联剂KH-570，相比于实施例1，实施例6制备的再生集料的吸水率大于实施例1；说明水性丙烯酸树脂液、硅烷偶联剂KH-570相配合，利用硅烷偶联剂KH-570较好的疏水作用，赋予水性丙烯酸树脂液较好的疏水效果，使得水性丙烯酸树脂液成膜后具有较好的疏水性，进一步阻止再生集料吸收混凝土拌和过程中所用水分，从而进一步保证再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
实施例7复合纤维原料中以同等质量的螺旋型聚乙烯醇纤维替换聚丙烯腈纤维，相比于实施例1，实施例7制备的再生集料的吸水率略大于实施例1，说明螺旋型聚乙烯醇纤维和聚丙烯腈纤维相配合，对再生集料的吸水性有影响。
实施例8复合纤维在制备过程中，未添加硅溶胶，相比于实施例1，实施例8制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明硅溶胶、水性丙烯酸树脂液相配合，利用硅溶胶的阻水作用配合水性丙烯酸树脂液的疏水效果，使再生集料具有较好的疏水作用，从而阻止再生集料过度吸水，以保证混凝土的机械强度。
实施例9复合纤维在制备过程中，聚丙烯腈纤维一次性添加到聚乙烯醇纤维中，并且硅溶胶一次性添加到混合纤维中，相比于实施例1，实施例9制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明一次性的添加手段，不易使复合纤维与硅溶胶较为均匀的混合，从而容易影响复合纤维在再生集料表面的附着效果，以影响再生集料的吸水性。
结合实施例1和对比例1-5并结合表1可以看出，对比例1再生集料在制备过程中，未经盐酸溶液的处理，相比于实施例1，对比例1制备的再生集料吸水率大于实施例1；说明利用盐酸与混凝土块表面氢氧化钙反应，去除混凝土块表面的水泥浆，并且反应放出的热量，进一步促使混凝土块暴露出表面的微裂缝，便于微裂缝中负载填充物质对微裂缝进行填充，配合后续碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液的处理，使再生集料表面微裂缝被更好的填充，以保证混凝土的强度。
对比例2再生集料在制备过程中，未经碳酸钠溶液处理，相比于实施例1，对比例2制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明碳酸钠与破碎集料内部孔隙中残留的氢氧化钙以及表面残留的氢氧化钙反应，生成碳酸钙填充到破碎集料表面的微裂缝中，从而实现填料对微裂缝的填充，通过填充作用阻止再生集料吸水，以保证混凝土的强度。
对比例3再生集料在制备过程中，未经水性丙烯酸树脂液的处理，相比于实施例1，对比例3制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明利用负载集料的吸水作用，使水性丙烯酸树脂液进入至负载集料表面微裂缝中，在微裂缝中，水性丙烯酸树脂液填充在碳酸钙与负载集料之间，即在碳酸钙的固体颗粒填充作用下，配合液体的填充效果，使负载集料微裂缝结构致密，同时配合水性丙烯酸树脂液的成膜疏水效果，进一步阻止再生集料过度吸水，以保证混凝土的强度。
对比例4再生集料在制备过程中，未添加复合纤维，相比于实施例1，对比例4制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明水性丙烯酸树脂液、复合纤维相配合，利用水性丙烯酸树脂液的疏水作用配合复合纤维的引流作用，进一步阻止再生集料过分吸收拌和料中的水分，从而提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
对比例5再生集料在制备过程中，未经盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维的处理，相比于实施例1，对比例5制备的再生集料吸水率大于实施例1，说明盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维相配合，能够很好的提高再生集料内部结构致密度，从而阻止再生集料过度吸收拌和水，以保证混凝土的强度。
2、抗压强度性能检测
采用实施例1-9以及对比例1-5的方法制备再生集料，分别采用应用例1中各原料重量进行配比，将水泥、粉煤灰、矿粉、再生集料、天然集料置于搅拌机中搅拌40s，然后添加外加剂、水继续搅拌20s，制得再生混凝土标准试块；参考GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》，检测实施例1-9以及对比例1-5制备的再生混凝土在28d的抗压强度，记录数据。
3、抗折强度性能检测
采用实施例1-9以及对比例1-5的方法制备再生集料，分别采用应用例1中各原料重量进行配比，将水泥、粉煤灰、矿粉、再生集料、天然集料置于搅拌机中搅拌40s，然后添加外加剂、水继续搅拌20s，制得再生混凝土标准试块；参考GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》，检测实施例1-9以及对比例1-5制备的再生混凝土在28d的抗折强度，记录数据。
4、抗渗性能检测
采用实施例1-9以及对比例1-5的方法制备再生集料，分别采用应用例1中各原料重量进行配比，将水泥、粉煤灰、矿粉、再生集料、天然集料置于搅拌机中搅拌40s，然后添加外加剂、水继续搅拌20s，制得再生混凝土标准试块；参考GB/T50082-2009《普通混凝士长期性能和耐久性能试验方法标准》中的逐级加压法，分别检测实施例1-9以及对比例1-5制备的再生混凝土标准试块的渗水深度。
表2性能测试表
项目 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 渗水深度/mm
实施例1 35.2 4.8 4.9
实施例2 33.7 4.5 5.2
实施例3 35.9 5.0 4.4
实施例4 34.5 4.6 5.1
实施例5 35.5 4.9 4.7
实施例6 32.4 4.2 6.5
实施例7 34.8 4.5 5.3
实施例8 34.1 4.3 5.8
实施例9 33.2 4.4 5.5
对比例1 32.5 4.4 5.9
对比例2 29.4 4.2 6.7
对比例3 26.2 3.9 7.4
对比例4 25.5 3.6 6.0
对比例5 22.0 3.1 9.0
结合实施例1和实施例2-3并结合表2可以看出，依次经盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维处理的再生集料制备再生混凝土，使制得的再生混凝土具有较好的抗压强度、抗折强度和抗渗性能；说明在盐酸的扩孔条件下，配合碳酸钙、水性丙烯酸树脂液的填充作用，以及复合纤维的包裹作用，使得再生集料能够很好的与水泥浆相结合，同时在再生集料较好的强度和较低的吸水作用下，使制得的再生混凝土具有较好的机械强度和抗渗性能。
结合实施例1和实施例4-5并结合表2可以看出，水性丙烯酸树脂液的制备方法不同，其疏水作用不同，则容易影响成品再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
结合实施例1和实施例6-9并结合表2可以看出，实施例6水性丙烯酸树脂液在制备过程中，原料中以同等质量的液体水性丙烯酸树脂替换硅烷偶联剂KH-570，相比于实施例1，实施例6制备的再生混凝土的抗压强度、抗折强度均低于实施例1，并且渗水深度均大于实施例1；说明硅烷偶联剂与复合纤维中硅溶胶相配合，使得复合纤维较为稳定的粘附在再生集料表面，不仅能够使再生集料较为稳定的与水泥浆相粘结，而且能够起到疏水引流的作用，进一步提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
实施例7复合纤维原料中以同等质量的螺旋型聚乙烯醇纤维替换聚丙烯腈纤维，相比于实施例1，实施例7制备的再生混凝土其抗压强度、抗折强度均低于实施例1，渗水深度大于实施例1；说明螺旋型聚乙烯醇纤维与聚丙烯腈纤维相配合，利用聚丙烯腈纤维的柔性缠绕在螺旋型聚乙烯醇纤维表面，从而形成包覆结构，便于与再生集料接触的同时便于在混凝土内部结构中分散均匀，从而提高再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
实施例8复合纤维在制备过程中，未添加硅溶胶，相比于实施例1，实施例8制备的再生混凝土其抗压强度、抗折强度均小于实施例1，渗水深度大于实施例1；说明硅溶胶的粘结效果能够进一步提高混凝土的机械强度，并且硅溶胶配合水性丙烯酸树脂液赋予再生集料较好的疏水作用，也能够进一步保证再生混凝土的机械强度和抗渗性能。
实施例9复合纤维在制备过程中，聚丙烯腈纤维一次性添加到聚乙烯醇纤维中，并且硅溶胶一次性添加到混合纤维中，相比于实施例1，实施例9制备的再生混凝土其抗压强度、抗折强度均小于实施例1，渗水深度大于实施例1；说明一次性添加的手段不易使硅溶胶、聚丙烯腈纤维、螺旋型聚乙烯醇纤维混合均匀，从而容易影响再生混凝土的机械强度和使用寿命。
结合实施例1和对比例1-5并结合表1可以看出，对比例1再生集料在制备过程中，未经盐酸溶液的处理，对比例2再生集料在制备过程中，未经碳酸钠溶液处理，对比例3再生集料在制备过程中，未经水性丙烯酸树脂液的处理，对比例4再生集料在制备过程中，未添加复合纤维，对比例5再生集料在制备过程中，未经盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维的处理，相比于实施例1，对比例1、2、3、4、5制备的再生混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，渗水深度均大于实施例1；说明盐酸溶液、碳酸钠溶液、水性丙烯酸树脂液、复合纤维相配合，不仅能够通过阻止再生集料过度吸水、而且能够提高混凝土内部结构致密度、同时赋予再生集料较高的机械强度，使制得的再生混凝土具有较好的机械强度和抗渗性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种废弃混凝土的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、废旧混凝土块经破碎后置于盐酸溶液中浸泡搅拌，然后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；
S2、将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡搅拌，然后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；
S3、将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；
S4、在改性集料表面喷涂复合纤维，改性集料与复合纤维重量比为1:0.01-0.025，经搅拌、干燥、分级、烘干制得再生集料。
2.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土的再生方法，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂液由重量比为1:0.25-0.5:2的液体水性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂KH-570以及水组成。
3.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土的再生方法，其特征在于，所述复合纤维采用如下方法制备而成：
将聚丙烯腈纤维添加到螺旋型聚乙烯醇纤维中混合，制得混合纤维；然后在混合纤维表面喷涂硅溶胶，经干燥，制得复合纤维。
4.根据权利要求3所述的一种废弃混凝土的再生方法，其特征在于，所述硅溶胶为碱性硅溶胶。
5.根据权利要求1所述的一种废弃混凝土的再生方法，其特征在于，所述改性集料表面的复合纤维添加速度为2-8g/s，添加过程中改性集料不断在250-550r/min的转速下转动。
6.一种改性再生混凝土，其特征在于，由包含权利要求1-5任一项所述的一种废弃混凝土的再生方法制备的再生集料制得。
7.根据权利要求6所述的一种改性再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土包含如下重量份的原料：水泥220-300份、粉煤灰114-155份、矿粉22-64份、再生集料740-1180份、天然集料180-250份、外加剂5.2-8.2份、水115-150份。
8.根据权利要求7所述的一种改性再生混凝土，其特征在于，所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
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