CN115180881A - 一种环保型高强混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种环保型高强混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115180881A CN115180881A CN202210571459.1A CN202210571459A CN115180881A CN 115180881 A CN115180881 A CN 115180881A CN 202210571459 A CN202210571459 A CN 202210571459A CN 115180881 A CN115180881 A CN 115180881A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- environment
- parts
- concrete
- friendly high
- recycled aggregate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
- C04B24/122—Hydroxy amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本申请涉及环保型混凝土技术领域,更具体地说,它涉及一种环保型高强混凝土及其制备方法。环保型高强混凝土,其制备原料由如下重量份数的组分组成:水泥320‑400份;粉煤灰80‑120份;砂子400‑600份;细石300‑500份;水100‑180份;减水剂3‑8份;增强剂2‑5份;改性再生骨料500‑800份;所述改性再生骨料的制备步骤如下:a、预制乳化沥青制备;b、预制碎粉制备;c、包覆改性处理。本申请的环保型混凝土通过对废弃混凝土和废弃砖块进行的特殊改性处理工艺,使其有效改善了原有废弃回收骨料的缺陷,从而赋予了混凝土绿色环保和高强度的优点。
Description
技术领域
本申请涉及环保型混凝土技术领域,更具体地说,它涉及一种环保型高强混凝土及其制备方法。
背景技术
近年来随着城乡化的普及和基础建设的不断迭代,水泥混凝土的需求量也大幅度提升,但由于生产混凝土所需的天然砂、石等矿山资源,均为不可再生资源,因此迫切需要加速对废旧混凝土和废砖块等建筑废弃物的开发利用,目前主要方向是研发含再生骨料的环保型混凝土。
相关技术中的环保型混凝土包括骨料、再生骨料和水泥浆,在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;废弃混凝土、废砖块破碎处理后也起到支撑作用,称为再生骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料和再生骨料表面并填充其空隙。
上述环保型混凝土其易与施工的同时,多组分在拌和硬化后,可以胶结成坚实的整体,并满足日常的应用所需。但仅经破碎处理的废弃回收骨料,其强度和弹性模量仅有天然骨料混凝土的2/3,且普遍表面粗糙、多棱角结合性能较差,因而迫切需要研发一种高强度的环保型沥青混凝土。
发明内容
为赋予沥青混凝土优良力学性能的同时,兼具绿色环保的优点,从而减少不可再生资源的负荷和浪费,本申请提供一种环保型高强混凝土及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种环保型高强混凝土,采用如下的技术方案:
一种环保型高强混凝土,其特征在于,其制备原料由如下重量份数的组分组成:
水泥320-400份;
粉煤灰80-120份;
砂子400-600份;
细石300-500份;
水100-180份;
增强剂2-5份;
改性再生骨料500-800份;
所述改性再生骨料的制备步骤如下:
a、预制乳化沥青制备:先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青预混合,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温拌和,得预制乳化沥青;
b、预制碎粉制备:再将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉,并酸洗、煅烧,得预制碎粉备用;
c、包覆改性处理:然后将a中的预制乳化沥青与b中预制碎粉混匀,并加加入多孔材料进行混合,待混匀固化后,破碎裁切成粒径为5-25mm的颗粒,即为改性再生骨料。
通过采用上述技术方案,经破碎、酸洗、煅烧、预制乳化沥青包覆等制备工艺所制得的改性再生骨料,其表面致密多孔的同时,无杂质干扰且碱性较弱,因而易与预制乳化沥青紧密结合,并通过预制乳化沥青的包覆显著改善再生骨料的弹性模量和抗压强度。
上述改性再生骨料在与混凝土其他组分复配时,所胶结而成的构体更为坚实的同时,再生骨料不易与水泥直接接触,从而减少了碱骨料反应的发生,此外多孔材料可通过预制乳化沥青紧紧粘附在骨料外表面并与水泥结合,以此协同增强混凝土的极限拉伸值或抗拉极限强度。
优选的,所述a的具体步骤如下:
先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于120-140℃以2000-3000r/min预混合10-30min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至130-160℃以1000-2000r/min继续拌和5-15min,即得预制乳化沥青。
优选的,所述a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:(0.5-0.8):(1-2):(0.2-0.3):(0.1-0.2)。
通过采用上述技术方案,经上述工艺处理后丙烯酸胶乳、环糊精与沥青,其通过彼此的交联穿插,形成了具有更优胶黏性和结合性能的复合乳化沥青体系,此外聚乙烯醇能部分发生脆化,为预制乳化沥青提供与再生骨料紧密胶黏的结合位点,进一步保障了预制乳化沥青的改性效果。
优选的,所述b的具体步骤如下:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为2.5-3.5的醋酸水溶液中浸泡1-2h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1000-1200℃下煅烧2-3h,再充入惰性气体,以600-800℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用。
通过采用上述技术方案,经上述工艺处理后的碎粉,其与预制乳化沥青的结合改性效果显著提升,继而在应用于混凝土体系时,可协同保障混凝土的力学性能,分析其原因可能是由于其在酸洗后,表面杂质被基本去除,且碱性显著降低;此外在煅烧过程中,表面形成致密多孔,从而保障了后续再生骨料的改性效果,以及再生骨料的弹性模量和抗压强度。
优选的,所述c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:(2-3):(0.3-0.5)。
通过采用上述技术方案,上述配比的预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料,其各组分间的复配效果最优,分析其原因可能是由于该配比下的预制碎粉,其与预制乳化沥青和多孔材料的结合包覆最为充分。
优选的,所述多孔材料为氯化钙、活性炭、微硅粉中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,氯化钙、活性炭、微硅粉均为多孔微细结构,其在结合于包覆液上后可与混凝土之间形成较好的界面,并与水泥的结合更为紧密牢固,从而保障了混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
优选的,所述增强剂为三乙醇胺、丙烯酸接枝改性环氧树脂和磺酸盐中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,该组分的增强剂其能有效与未水化的水泥及水泥水化副产物如氢氧化钙发生反应,生成蛛网状的钙石晶体网络,配合改性再生骨料的使用,协同增强混凝土的强度和硬度。
第二方面,本申请提供一种环保型高强混凝土的制备方法,采用如下的技术方案:一种环保型高强混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、先将粉煤灰、砂子和细石混匀,得混合物A;
S2、再将水泥、改性再生骨料混匀,得到混合物B;
S3、然后将混合物A和混合物B混合,并加入水和增强剂,搅拌混合至均匀糊状,即得环保型高强混凝土。
通过采用上述技术方案制得的环保型高强混凝土,其性能均一稳定,均具有优良的力学性能和环境效益,且各项生产条件易于控制和达到,因而产业化大批量的生产。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请的环保型混凝土通过对废弃混凝土和废弃砖块进行的特殊改性处理工艺,使其有效改善了原有废弃回收骨料的缺陷,从而赋予了混凝土绿色环保和高强度的优点;
2、本申请中经上述酸洗、煅烧工艺处理后的碎粉,其与预制乳化沥青的结合改性效果显著提升,继而在应用于混凝土体系时,可协同保障混凝土的力学性能;
3、本申请中的增强剂其能有效与未水化的水泥及水泥水化副产物如氢氧化钙发生反应,生成蛛网状的钙石晶体网络,配合改性再生骨料的使用,协同增强混凝土的强度和硬度;4、本申请中的制备方法简易,各项条件易于控制和达到的同时,原料易于获得,因而适用于大批量产业化生产,且所制得环保型高强混凝土性能稳定,均具有优异的力学性能和环保效益。
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。
本申请的各实施例中所用的原料,除下述特殊说明之外,其他均为市售:
丙烯酸胶乳,CAS 25777-14-4;β-环糊精,CAS 7585-39-9;沥青,CAS 8052-42-4;阴离子沥青乳化剂,型号803Y。
制备例
制备例1
一种改性再生骨料,其制备步骤如下:
a、预制乳化沥青制备:
先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于120℃以3000r/min预混合30min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至130℃以2000r/min继续拌和15min,即得预制乳化沥青;
a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:0.3:0.5:0.1:0.1;
b、预制碎粉制备:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为2.5的醋酸水溶液中浸泡1h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1000℃下煅烧2h,再充入惰性气体,以600℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用;
c、包覆改性处理:然后将a中的预制乳化沥青与b中预制碎粉混匀,并加加入多孔材料进行混合,待混匀固化后,破碎裁切成平均粒径为20mm的颗粒,即为改性再生骨料;
c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:1:0.2,其中多孔材料由氯化钙和微硅粉按重量比1:1组成。
制备例2
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a的具体步骤如下:先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于130℃以2500r/min预混合20min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至145℃以1500r/min继续拌和10min,即得预制乳化沥青。
制备例3
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a的具体步骤如下:先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于140℃以2000r/min预混合10min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至160℃以1000r/min继续拌和5min,即得预制乳化沥青。
制备例4
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a的具体步骤如下:先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于160℃以1000r/min预混合10min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至180℃以1000r/min继续拌和10min,即得预制乳化沥青。
制备例5
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:0.5:1:0.2:0.1。
制备例6
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:0.6:1.5:0.25:0.15。
制备例7
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:0.8:2:0.3:0.2。
制备例8
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:1:2.5:0.5:0.3。
制备例9
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,b的具体步骤如下:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为3.0的醋酸水溶液中浸泡1.5h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1100℃下煅烧2.5h,再充入惰性气体,以700℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用。
制备例10
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,b的具体步骤如下:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为3.5的醋酸水溶液中浸泡2h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1200℃下煅烧3h,再充入惰性气体,以800℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用。
制备例11
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,b的具体步骤如下:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为5.0的醋酸水溶液中浸泡3h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1500℃下煅烧2h,再充入惰性气体,以500℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用。
制备例12
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:2:0.3。
制备例13
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:2.5:0.4。
制备例14
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:3:0.5。
制备例15
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:4:0.8。
制备例16
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,多孔材料由氯化钙和活性炭按重量比1:0.3组成。
制备例17
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,多孔材料由微硅粉和活性炭按重量比1:0.5组成。
制备例18
一种改性再生骨料,与制备例1的区别之处在于,多孔材料由氯化钙、活性炭和微硅粉按重量比1:0.3:0.8组成。
性能检测试验
分别取实施例和对比例制得的混凝土作为测试对象,养护28天后,测试其抗压强度,劈裂抗拉强度以及观察每组样品表面是否有裂缝产生,并记录裂缝的长度,测试样品为150mm*150mm*150mm的立方体标准试样。
抗压强度和劈裂抗压强度按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行测试,结果取平均值计入下表。
实施例
实施例1-6
一种环保型高强混凝土,其原材料各组分及其相应的重量如表1所示(按每100kg计),并通过如下步骤制备获得:
S1、先将粉煤灰、砂子和细石以2000r/min搅拌10min至混匀,得混合物A;
S2、再将水泥、制备例1中制得改性再生骨料以1000r/min搅拌10min至混匀混匀,得到混合物B;
S3、然后将混合物A和混合物B以2000r/min搅拌20min至混匀,并加入水和增强剂,搅拌混合至均匀糊状,即得环保型高强混凝土;
其中增强剂由三乙醇胺和磺酸盐按重量比1:0.5复配而成。
表1实施例1-6中各组分及其重量(kg)
对比例1
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,其加入混凝土中的再生骨料为仅经破碎处理后的废弃混凝土或废弃砖块。
抽取上述实施例1-6和对比例1中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表表:实施例1-6、对比例1性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1-6中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达42.14-44.65Mpa,相比于对比例1提升了24.4-31.5%;劈裂抗拉强度高达3.57-3.75Mpa,相比于对比例1提升了14.8-20.6%;
可见由上述水泥、粉煤灰、砂子、细石、水、增强剂和改性再生骨料为原料制得的环保型高强混凝土,其性能优异,可应用于基础建设中需高强度的建筑如地基中使用;
分析其原因可能是由于上述改性再生骨料在与混凝土其他组分复配后,所胶结而成的构体更为坚实,且再生骨料不易与水泥直接接触,从而减少了碱骨料反应的发生,以此协同增强了混凝土的极限拉伸值或抗拉极限强度。
实施例7-13
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,所用改性再生骨料的使用情况不同,具体对应关系下表所示。
表:实施例7-13中改性再生骨料使用情况对照表
组别 | 改性再生骨料 |
实施例7 | 由制备例2制得 |
实施例8 | 由制备例3制得 |
实施例9 | 由制备例4制得 |
实施例10 | 由制备例5制得 |
实施例11 | 由制备例6制得 |
实施例12 | 由制备例7制得 |
实施例13 | 由制备例8制得 |
抽取上述实施例7-13中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表。
表:实施例7-13性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、7-13中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达41.78-42.81Mpa;劈裂抗拉强度高达3.55-3.68Mpa;
可见经上述工艺处理后丙烯酸胶乳、环糊精与沥青,其通过彼此的交联穿插,形成了具有更优胶黏性和结合性能的复合乳化沥青体系,此外聚乙烯醇能部分发生脆化,为预制乳化沥青提供与再生骨料紧密胶黏的结合位点,进一步保障了预制乳化沥青的改性效果。
此外,由实施例1、7-9可知,经上述工艺条件处理后的环上述工艺处理后丙烯酸胶乳、环糊精与沥青,其复合乳化沥青体系的性能稳定,继而在应用于骨料改性时不易对最终性能产生影响。
由实施例1、10-13还可知,实施例10-12为优选例,a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为1:(0.5-0.8):(1-2):(0.2-0.3):(0.1-0.2)时,其复合乳化沥青体系的性能最优,应用于骨料改性后可通过包覆结合显著改善再生骨料的弹性模量和抗压强度。
实施例14-16
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,所用改性再生骨料的使用情况不同,具体对应关系下表所示。
表:实施例14-16中改性再生骨料使用情况对照表
组别 | 改性再生骨料 |
实施例14 | 由制备例9制得 |
实施例15 | 由制备例10制得 |
实施例16 | 由制备例11制得 |
抽取上述实施例14-16中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表。
表:实施例14-16性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、14-16中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达42.14-42.35Mpa;劈裂抗拉强度高达3.57-3.68Mpa;
可见经上述工艺处理后的碎粉,其与预制乳化沥青的结合改性效果显著提升,继而在应用于混凝土体系时,可协同保障混凝土的力学性能;
分析其原因可能是由于其在酸洗后,表面杂质被基本去除,碱性显著降低的同时;在煅烧过程中,表面形成致密多孔,从而保障了后续再生骨料的改性效果,以及再生骨料的弹性模量和抗压强度。
但整体来说由于最终性能还是取决于所包覆的预制乳化沥青,因此对于该工艺的最优操作条件会去综合考虑生产成本和性能提升比率,由上表看出,继续升高温度后,虽对性能基本无影响,但显然不利于实际生产。
实施例17-20
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,所用改性再生骨料的使用情况不同,具体对应关系下表所示。
表:实施例17-20中改性再生骨料使用情况对照表
组别 | 改性再生骨料 |
实施例17 | 由制备例12制得 |
实施例18 | 由制备例13制得 |
实施例19 | 由制备例14制得 |
实施例20 | 由制备例15制得 |
抽取上述实施例17-20中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表。
表:实施例17-20性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、17-20中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达42.14-43.16Mpa;劈裂抗拉强度高达3.57-3.78Mpa;
可见上述配比的预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料,其各组分间的复配效果最优,分析其原因可能是由于该配比下的预制碎粉,其与预制乳化沥青和多孔材料的结合包覆最为充分;即实施例17-19为优选例,c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:(2-3):(0.3-0.5)时,预制碎粉在经预制乳化沥青和多孔材料的结合包覆后,其弹性模量和抗压强度显著提升。
实施例21-23
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,所用改性再生骨料的使用情况不同,具体对应关系下表所示。
表:实施例21-23中改性再生骨料使用情况对照表
组别 | 改性再生骨料 |
实施例21 | 由制备例16制得 |
实施例22 | 由制备例17制得 |
实施例23 | 由制备例18制得 |
抽取上述实施例21-23中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表。
表:实施例21-23性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、21-23中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达42.02-42.18Mpa;劈裂抗拉强度高达3.53-3.61Mpa;
可见上述配比多孔微细结构的氯化钙、活性炭、微硅粉,其在结合于包覆液上后可与混凝土之间形成较好的界面,并与水泥的结合更为紧密牢固,从而保障了混凝土的抗拉强度和抗裂性能,其中三组分同时使用时还具有一定复配效果,参见实施例23。
实施例24
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,增强剂由三乙醇胺和丙烯酸接枝改性环氧树脂按重量比1:0.2复配而成。
实施例25
一种环保型高强混凝土,与实施例1的不同之处在于,增强剂由三乙醇胺、丙烯酸接枝改性环氧树脂和磺酸盐按重量比1:0.2:0.3复配而成。
抽取上述实施例24-25中制得的环保型高强混凝土,按上述测量步骤和测量标准测试其抗压强度(Mpa)和劈裂抗拉强度(Mpa),测试结果取平均值记入下表。
表:实施例24-25性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、24-25中制得环保型高强混凝土其均具有优良的力学性能,且均无裂缝产生,其抗压强度高达42.10-42.28Mpa;劈裂抗拉强度高达3.57-3.65Mpa;
可见上述组分的增强剂均能有效增强混凝土的强度和硬度,分析其原因可能是由于上述增强剂其能与未水化的水泥及水泥水化副产物如氢氧化钙发生反应,生成蛛网状的钙石晶体网络,以此保障混凝土基体的力学性能,其中多组分同时使用时还具有一定复配效果,参见实施例25。
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)
1.一种环保型高强混凝土,其特征在于,其制备原料由如下重量份数的组分组成:
水泥 320-400份;
粉煤灰 80-120份;
砂子 400-600份;
细石 300-500份;
水 100-180份;
增强剂2-5份;
改性再生骨料500-800份;
所述改性再生骨料的制备步骤如下:
a、预制乳化沥青制备:先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青预混合,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温拌和,得预制乳化沥青;
b、预制碎粉制备:再将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉,并酸洗、煅烧,得预制碎粉备用;
c、改性处理:然后将a中的预制乳化沥青与b中预制碎粉混匀,并加加入多孔材料进行混合,待混匀固化后,破碎裁切成粒径为5-25mm的颗粒,即为改性再生骨料。
2.根据权利要求1所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述a的具体步骤如下:
先将丙烯酸胶乳、环糊精与沥青于120-140℃以2000-3000r/min预混合10-30min,再加入聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂,并进一步升温至130-160℃以1000-2000r/min继续拌和5-15min,即得预制乳化沥青。
3.根据权利要求2所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述a中丙烯酸胶乳、环糊精、沥青、聚乙烯醇和阴离子沥青乳化剂的重量比为 1:(0.5-0.8):(1-2):(0.2-0.3):(0.1-0.2)。
4.根据权利要求1所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述b的具体步骤如下:
b1)先将废弃砖块或废弃混凝土投入到砂石破碎机中进行研磨,制得粒径小于25mm的碎粉;
b2)再将投入pH为2.5-3.5的醋酸水溶液中浸泡1-2h,并烘干水分;
b3)然后再将酸洗烘干后的碎粉在1000-1200℃下煅烧2-3h,再充入惰性气体,以600-800℃/min的冷却速率降至室温,即得预制碎粉备用。
5.根据权利要求1所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述c中预制乳化沥青、预制碎粉和多孔材料的重量比为1:(2-3):(0.3-0.5)。
6.根据权利要求1所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述多孔材料为氯化钙、活性炭、微硅粉中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的环保型高强混凝土,其特征在于,所述增强剂为三乙醇胺、丙烯酸接枝改性环氧树脂和磺酸盐中的一种或多种。
8.权利要求1-7任一所述的环保型高强混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、先将粉煤灰、砂子和细石混匀,得混合物A;
S2、再将水泥、改性再生骨料混匀,得到混合物B;
S3、然后将混合物A和混合物B混合,并加入水和增强剂,搅拌混合至均匀糊状,即得环保型高强混凝土。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210571459.1A CN115180881B (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210571459.1A CN115180881B (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115180881A true CN115180881A (zh) | 2022-10-14 |
CN115180881B CN115180881B (zh) | 2023-02-10 |
Family
ID=83513460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210571459.1A Active CN115180881B (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115180881B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115504743A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-23 | 深圳市恒星建材有限公司 | 一种环保混凝土及其制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106495586A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-15 | 重庆绿恒环保科技有限公司 | 一种乳化沥青改性透水混凝土 |
WO2021113631A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Texas A&M University | Eco-friendly, crack-resistant cementitious materials |
CN113004009A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-06-22 | 上海石化安东混凝土有限公司 | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 |
CN113185219A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-07-30 | 上海石化安东混凝土有限公司 | 一种环保型抗裂混凝土及其制备方法 |
CN113200724A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-03 | 佛冈县诚康商品混凝土有限公司 | 一种高强混凝土及其制备方法 |
CN113387622A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-14 | 江苏晨马建筑科技有限公司 | 一种高强度再生混凝土及其生产工艺 |
CN113501696A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-15 | 上海楼诚混凝土有限公司 | 一种环保型抗渗混凝土及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-24 CN CN202210571459.1A patent/CN115180881B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106495586A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-15 | 重庆绿恒环保科技有限公司 | 一种乳化沥青改性透水混凝土 |
WO2021113631A1 (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | Texas A&M University | Eco-friendly, crack-resistant cementitious materials |
CN113004009A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-06-22 | 上海石化安东混凝土有限公司 | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 |
CN113185219A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-07-30 | 上海石化安东混凝土有限公司 | 一种环保型抗裂混凝土及其制备方法 |
CN113200724A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-03 | 佛冈县诚康商品混凝土有限公司 | 一种高强混凝土及其制备方法 |
CN113387622A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-14 | 江苏晨马建筑科技有限公司 | 一种高强度再生混凝土及其生产工艺 |
CN113501696A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-15 | 上海楼诚混凝土有限公司 | 一种环保型抗渗混凝土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
祝雯等: "再生骨料及再生混凝土技术的研究进展", 《广州建筑》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115504743A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-23 | 深圳市恒星建材有限公司 | 一种环保混凝土及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115180881B (zh) | 2023-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113354369B (zh) | 一种高强再生混凝土及其制备方法 | |
CN107265966A (zh) | 一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土 | |
CN111606612B (zh) | 碱激发胶凝材料及其使用方法 | |
CN111268990B (zh) | 一种玄武岩纤维增强磷石膏基复合材料及制备方法 | |
CN113185219A (zh) | 一种环保型抗裂混凝土及其制备方法 | |
CN110950597A (zh) | 一种蒸压加气混凝土砌砖的生产工艺 | |
CN113060997A (zh) | 用于地铁疏散平台的rpc盖板及其制备方法 | |
CN110655338A (zh) | 铜渣-矿渣基胶凝材料、制备方法及应用 | |
CN116354679B (zh) | 一种应***化型再生粗骨料混凝土及其制备方法 | |
CN115925306B (zh) | 一种硅酸二钙活化剂及其制备方法和应用 | |
CN116041026A (zh) | 一种磷石膏轻集料混凝土及其制备方法 | |
CN111848041A (zh) | 一种高强度混凝土 | |
CN115180881B (zh) | 一种环保型高强混凝土及其制备方法 | |
CN114538806B (zh) | 一种基于钢渣的水化碳化复合硬化性胶凝材料及其制备方法 | |
CN111646747B (zh) | 一种轻质陶粒混凝土及其制备方法 | |
CN116496034A (zh) | 一种再生地聚物混凝土及其制备方法 | |
CN111574143A (zh) | 一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法 | |
CN106747093A (zh) | 一种早强高强混凝土及其制备方法 | |
CN115010455B (zh) | 一种高性能全固废混凝土及其制备方法 | |
CN116161929A (zh) | 一种再生混凝土及其制备方法 | |
CN115124308A (zh) | 一种多孔骨料、板材及其制备方法 | |
CN113443874A (zh) | 一种纳米碳酸钙与聚丙烯纤维协同增强的再生混凝土及其制备方法 | |
CN113248201A (zh) | 一种早强微膨胀超高性能混凝土及其制备方法和应用 | |
CN112745074A (zh) | 一种高延性水泥基人造石 | |
CN115432967B (zh) | 一种基于高韧性水泥基人造石及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |