CN115784687A - 一种吸波再生混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路材料技术领域,具体涉及一种吸波再生混凝土及其制备方法。本发明的吸波再生混凝土包括下述重量份的组分:铜渣粉100~150份、细集料700~900份、水泥290~420份、改性再生骨料110~840份、天然粗骨料360~990份和水180~200份;所述改性再生骨料通过采用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性后制备得到。本发明的吸波再生混凝土满足服役条件的基础上具有良好的吸波性能。
Description
技术领域
本发明属于道路材料技术领域,具体涉及一种吸波再生混凝土及其制备方法。
背景技术
水泥混凝土路面是我国主要路面形式之一,将再生骨料制备成水泥混凝土应用于道路建设中对资源节约、环境保护有着重要的意义。然而再生骨料在上阶段服役及破碎过程中会产生较多裂缝与损伤,造成其制备的水泥混凝土性能下降,限制了再生骨料的大规模应用。同时,我国寒冷地区水泥混凝土路面会产生收缩裂缝,冬季降雪会使路面结冰,对行车安全造成严重影响。因此,近年来对于如何大规模应用再生骨料、并且快速有效地清除路面积雪成为一项亟待解决的技术问题。
对于再生骨料的强化方法主要有球磨法、泥浆裹覆法。球磨法将再生骨料置于球磨机中进行球磨,以清除骨料表面覆盖的残余砂浆,能够有效降低再生骨料的压碎值。但骨料在球磨过程中会产生新的裂缝,导致性能下降;泥浆裹覆法将再生骨料表面裹覆上硅灰、粉煤灰制成的泥浆,以填补骨料的裂缝。然而泥浆与骨料表面的融合性较差,覆盖在骨料表面的泥浆将成为新的薄弱区域,影响再生骨料的使用。
对于除雪化冰方法有清除法和融化法。撒盐法,利用盐与水的作用降低水的冰点,使积雪自动融化。但是撒盐法会锈蚀钢筋纤维,使路面剥落破坏;清除法依靠人工采用工具将路面冰雪清除,效率较低。与传统除冰方法相比,热力除冰法利用热量使冰雪融化。其中微波除冰技术易于实施,对路面和建筑物表面影响极小。当涂层表面结冰时,使用微波发生装置进行除冰操作,微波可以穿过冰层直接加热下方吸波材料,然后吸波材料再通过热传递加热冰层,达到融冰除冰的目的。然而在微波加热水泥混凝土过程中,明显存在微波加热效率低,严重限制了微波加热技术在路面材料领域的应用推广。究其原因是水泥混凝土材料本身存在不吸收微波,或者吸收微波很少,而自身又是热的不良导体造成微波加热水泥混凝土路面材料效率低下等缺陷。
因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸波再生混凝土及其制备方法,以解决或改善现有技术中的微波加热水泥混凝土路面材料效率低的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种吸波再生混凝土,所述吸波再生混凝土,包括下述重量份的组分:铜渣粉100~150份、细集料700~900份、水泥290~420份、改性再生骨料110~840份、天然粗骨料360~990份和水180~200份;所述改性再生骨料通过采用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性后制备得到。
优选地,所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶采用包括下述步骤的方法制备得到:(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液混合,并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解;(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温,加入纳米蒙脱石和过硫酸铵,升温至55-65℃反应8-12h,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶。
优选地,步骤(1)中,所述聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液的质量比为(1~1.5):(3~4):(10~17);所述氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯的质量分数为0.15%;加热的温度为85±2℃。
优选地,步骤(2)中,所述纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为0.173%~0.255%。
优选地,步骤(2)中,所述过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为0.260%~0.385%。
优选地,所述改性再生骨料采用包括下述步骤的方法制备得到:(I)将所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液;(II)将再生骨料浸泡于所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中,浸泡结束后,风干,即得所述改性再生骨料。
优选地,步骤(I)中,所述去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000~1500):1;步骤(II)中,所述浸泡的时间为24±2h。
优选地,所述再生骨料的粒径大于4.75mm。
优选地,所述铜渣粉为粒径小于0.075mm的水淬铜渣粉。
本发明还提供了一种如上所述的吸波再生混凝土的制备方法,其采用下述技术方案:如上所述的吸波再生混凝土的制备方法,包括下述步骤:步骤一,将所述铜渣粉、细集料、水泥、改性再生骨料和天然粗骨料混合均匀;步骤二,将水加入到经步骤一处理所得的均匀混合物中,拌合均匀,即得所述吸波再生混凝土。
有益效果:
(Ⅰ)本发明的吸波再生混凝土中,再生骨料经过改性后,表面及裂缝中覆盖有氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶,再生骨料孔隙率明显下降,性能得到提升。纳米复合水凝胶为三维网状结构,能够有效分散骨料裂纹尖端应力,避免再生混凝土发生冻胀或干缩开裂的问题。
(II)氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶中含有氧化石墨烯,氧化石墨烯具有优异的力学、电学、热学性能。当含有氧化石墨烯的水凝胶填充于再生骨料缝隙中时,氧化石墨烯凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应,能够降低再生骨料的孔隙率、提高再生骨料的力学特性;同时,氧化石墨烯具有优良的吸波性和导热性,能够提高再生混凝土的介电常数与热传导性,有利于提高混凝土路面的融雪化冰功效。
(III)本发明的吸波再生混凝土材料,使用无机纳米蒙脱石材料桥接水凝胶单体,纳米蒙脱石是一种含水铝硅酸盐构成的层状矿物,铝硅酸盐可以与氯离子反应生成Friedel盐,从而消耗混凝土中的自由氯离子含量并提高混凝土的密实度,进一步加强混凝土的抗氯离子侵蚀性。
(IV)本发明使用水淬铜渣替代部分水泥,在保证吸波再生混凝土性能满足路用条件的同时提高其吸波性,与改性材料中氧化石墨烯进行双重吸波加强作用,极大程度提高吸波再生混凝土的吸波性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1为本发明实施例2-5的吸波再生混凝土28d微波反射率测试结果图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明针对目前微波加热水泥混凝土路面材料效率低的问题,提供吸波再生混凝土。本发明实施例的吸波再生混凝土包括下述重量份的组分:铜渣粉100~150份(例如,100份、110份、120份、130份、140份或150份)、细集料700~900份(例如,700份、740份、780份、820份、860份或900份)、水泥290~420份(例如,290份、310份、330份、350份、370份、390份、410份或420份)、改性再生骨料110~840份(例如,110份、230份、350份、450份、550份、650份、750份或840份)、天然粗骨料360~990份(例如,360份、460份、560份、660份、780份、880份或990份)和水180~200份(例如,180份、185份、190份、195份或200份);改性再生骨料通过采用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性后制备得到。
通过采用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性,再生骨料表面及裂缝中覆盖有氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶,再生骨料孔隙率明显下降,性能得到提升。
其中,氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶是一种有机交联高分子材料,通过化学交联形成的聚丙烯酰胺网络具有更高的可拉伸性,且自身携带大量的酰氨基,因此,聚乙烯醇链上携带有大量的羟基基团可以和酰氨基之间形成大量的可逆氢键,在水凝胶受到外力破坏后,动态可逆氢键的恢复,从而实现复合水凝胶的自愈合,提高再生骨料的抗裂性。另外,聚乙烯醇大量的自由羟基可以实现对多种界面的粘合作用,填充再生骨料的裂缝及空隙,提高再生骨料的性能。
氧化石墨烯具有优异的力学、电学、热学性能。当含有氧化石墨烯的水凝胶填充再生骨料缝隙中时,氧化石墨烯凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应,能够降低再生骨料的孔隙率、提高再生骨料的力学特性;同时,氧化石墨烯具有优良的吸波性和导热性,能够提高再生混凝土的介电常数与热传导性,有利于再生混凝土路面的融雪化冰功效。
通过加入纳米蒙脱石,无机纳米蒙脱石材料桥接氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶单体,纳米蒙脱石是一种含水铝硅酸盐构成的层状矿物,铝硅酸盐可以与氯离子反应生成Friedel盐,从而消耗混凝土中的自由氯离子含量,进一步加强混凝土的抗氯离子侵蚀性。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶采用包括下述步骤的方法制备得到:(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液混合,并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解;(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温,加入纳米蒙脱石和过硫酸铵,升温至55~65℃(例如,55℃、58℃、60℃、62℃或65℃)反应8~12h(例如,8h、9h、10h、11h或12h),得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,步骤(1)中,聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液的质量比为(1~1.5):(3~4):(10~17)(例如,聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液的质量比为1:3:10、1:4:15、1:3.5:12、1.5:3:10、1.5:4:15、1.2:3:10、1.2:4:17或1.2:3.5:12);
氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯的质量分数为0.15%;加热的温度为85±2℃(例如,83℃、84℃、85℃、86℃或87℃)。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,步骤(2)中,纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为0.173%~0.255%(例如,0.173%、0.185%、0.195%、0.205%、0.215%、0.225%、0.235%、0.245%或0.255%)。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,步骤(2)中,过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为0.260%~0.385%(例如,0.260%、0.28%、0.30%、0.32%、0.34%、0.36%、0.38%或0.385%)。各物质比例需在规定范围,若比例超出规定范围值,则会造成所制备的凝胶过度交联或不交联的情况发生,无法对再生骨料进行改性。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,改性再生骨料采用包括下述步骤的方法制备得到:
(I)将氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液;
(II)将再生骨料浸泡于氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中,浸泡结束后,风干,即得改性再生骨料。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,步骤(I)中,去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000~1500):1(例如,1000:1、1100:1、1200:1、1300:1、1400:1或1500:1);步骤(II)中,浸泡的时间为24±2h(例如,22h、23h、24h、25h或26h)。若浸泡时间过短,则氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶不能浸透在再生骨料裂缝中,影响其对再生骨料的改性效果。
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,再生骨料的粒径大于4.75mm。即,本发明所采用的改性再生骨料为改性再生粗骨料
本发明的吸波再生混凝土的优选实施例中,铜渣粉为粒径小于0.075mm的水淬铜渣粉。通过采用水淬铜渣替代部分水泥,在保证再生混凝土性能满足路用条件的同时,可提高其吸波性,与改性再生骨料中氧化石墨烯进行双重吸波加强作用,极大程度提高再生混凝土的吸波性。
本发明还提出了一种吸波再生混凝土的制备方法,本发明实施例的吸波再生混凝土的制备方法包括下述步骤:步骤一,将铜渣粉、细集料、水泥、改性再生骨料和天然粗骨料混合均匀;步骤二,将水加入到经步骤一处理所得的均匀混合物中,拌合均匀,即得吸波再生混凝土。
下面通过具体实施例对本发明的吸波再生混凝土及其制备方法进行详细说明。
下面实施例中:氧化石墨烯振实密度为270g/L;聚乙烯醇由国药集团化学试剂有限公司提供,分子式为[-CH2CHOH-]n/(C2H4O)n;丙烯酰胺由国药集团化学试剂有限公司提供,分子式为C3H5NO。水泥采用P·O 42.5级水泥;细集料采用河沙,细度模数为2.5。天然骨料为5mm~25mm连续级配石灰岩碎石,压碎值为9.6;再生骨料为来自强度C30,C40的废旧混凝土,其所用碎石也为石灰岩,压碎值为14.5。
实施例1
本实施例的改性再生骨料的制备方法包括下述步骤:
(1)将0.015质量份的氧化石墨烯超声分散在10质量份的去离子水中,得到氧化石墨烯分散液;
(2)将1.5质量份聚乙烯醇和3.5质量份丙烯酰胺添加到步骤(1)得到的氧化石墨烯分散液中,并将混合物在85℃加热直至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解;
(3)将经步骤(2)处理所得的混合物冷却至室温,并加入0.0026质量份纳米蒙脱石和0.0039质量份过硫酸铵,60℃反应10h,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶;
(4)将步骤(3)反应得到的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶机械搅拌溶解于1000质量份去离子水中,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液;
(5)将再生骨料(粒径>4.75mm)浸泡于经步骤(4)处理得到的石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中24h,浸泡结束后,自然风干,即得本实施例的改性再生骨料(改性再生粗骨料)。
实施例2
本实施例的吸波再生混凝土,以单方(一立方米)质量计,包括:铜渣粉120份、细集料700份、水泥320份、改性再生粗骨料840份(实施例1制备得到)、天然粗骨料360份和水180份。
本实施例的吸波再生混凝土的制备方法,包括下述步骤:
步骤一:按照质量份数称取钢渣粉、细集料、水泥、改性再生粗骨料、天然粗骨料和水;
步骤二:将钢渣粉、细集料、水泥、改性再生粗骨料和天然粗骨料混合搅拌均匀;
步骤三:将水加入到步骤二所得的混合物中,拌合均匀,即得本实施例的吸波再生混凝土。
实施例3
本实施例的吸波再生混凝土,以单方(一立方米)质量计,包括:铜渣粉100份、细集料750份、水泥340份、改性再生粗骨料600份(实施例1制备得到)、天然粗骨料600份和水185份。
本实施例的吸波再生混凝土的制备方法同实施例2。
实施例4
本实施例的吸波再生混凝土,以单方(一立方米)质量计,包括:铜渣粉130份、细集料800份、水泥310份、改性再生粗骨料300份(实施例1制备得到)、天然粗骨料900份和水190份。
本实施例的吸波再生混凝土的制备方法同实施例2。
实施例5
本实施例的吸波再生混凝土,以单方(一立方米)质量计,包括:铜渣粉150份、细集料900份、水泥290份、改性再生粗骨料110份(实施例1制备得到)、天然粗骨料990份和水200份。
本实施例的吸波再生混凝土的制备方法同实施例2。
对比例1
本对比例的吸波再生混凝土,以单方质量计,包括:细集料700份、水泥420份、改性再生粗骨料840份(实施例1制备得到)、天然粗骨料360份和水180份。
本对比例的吸波再生混凝土的制备方法同实施例2。
对比例2
本对比例的吸波再生混凝土,以单方质量计,包括:铜渣粉120份、细集料700份、水泥320份、改性再生粗骨料840份(未采用本发明的方法对再生骨料进行改性)、天然粗骨料360份和水180份。
本对比例的吸波再生混凝土的制备方法同实施例2。
对比例3
本对比例的纳米复合水凝胶与实施例1的区别仅在于:制备再生骨料改性水凝胶的原材料中不含有氧化石墨烯(采用等量去离子水代替实施例1步骤(2)中的氧化石墨烯分散液),其余均与实施例1保持一致;经步骤(3)处理后,得到对比例3的纳米复合水凝胶(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)。
之后,按照与实施例1的步骤(4)-(5)相同的方法对对比例3的纳米复合水凝胶(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)和再生骨料进行处理,得到对比例3的改性再生骨料。
本对比例(对比例3)的再生混凝土与实施例2的区别仅在于:采用对比例3的改性再生骨料代替实施例2中的改性再生骨料,其余均与实施例2保持一致;得到本对比例的再生混凝土。
对比例4
本对比例的纳米复合水凝胶与实施例1的区别仅在于:步骤(3)中,采用等量丙烯酸代替纳米蒙脱石桥接水凝胶单体,其余均与实施例1保持一致。步骤(3)处理后,得对比例4的纳米复合水凝胶(丙烯酸-石墨烯聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)。
之后,按照与实施例1的步骤(4)-(5)相同的方法对对比例4的纳米复合水凝胶(丙烯酸-氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)和再生骨料进行处理,得到对比例4的改性再生骨料。
本对比例(对比例4)的再生混凝土与实施例2的区别仅在于:采用对比例4的改性再生骨料代替实施例2中的改性再生骨料,其余均与实施例2保持一致;得到本对比例的再生混凝土。
实验例
1、对实施例2-5及对比例1-4的混凝土试件按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG 3420—2020)测试其抗压强度、劈裂抗拉强度和耐磨性;采用弓形反射法(NRL)测试实施例及对比例试件反射率,测试结果分别见表1、表2和图1。
表1混凝土试件28d抗压强度
由表1可知:再生混凝土的抗压强度随天然骨料掺量的增加而升高,实施例5的抗压强度最高。对比例2的粗骨料没有使用纳米复合水凝胶进行改性,因此其抗压强度低于实施例2、对比例3、对比例4。
表2混凝土试件28d劈裂抗拉强度
混凝土试件 | 劈裂抗压强度(MPa) |
实施例2 | 2.879 |
实施例3 | 3.071 |
实施例4 | 3.244 |
实施例5 | 3.473 |
对比例1 | 2.933 |
对比例2 | 2.687 |
对比例3 | 2.886 |
对比例4 | 2.873 |
由表2可知:再生混凝土的劈裂抗拉强度同样随天然骨料掺量的增加而升高,使用纳米复合水凝胶改性后的再生骨料制备的再生混凝土劈裂抗拉强度(实施例2、对比例3、对比例4)高于未改性的再生骨料制备的再生混凝土(对比例2)。
测试得到的不同实施例及对比例混凝土试件28d微波反射率结果如图1所示:
由图1可以看出,频率为3GHz~16GHz范围内,实施例2的吸波再生混凝土的反射损耗峰值最大,说明实施例2的吸波再生混凝土的微波吸收能力最好,铜渣及改性骨料增加了水泥混凝土吸波性。对比例1的混凝土中,铜渣掺量为0,因此其反射损耗峰值低于实施例2;但由于对比例1中改性再生骨料含量最大,因此水泥混凝土中氧化石墨烯含量最高,其在5.2GHz左右的反射率峰值较大,说明氧化石墨烯可以提高水泥混凝土的吸波性的作用。对比例2的混凝土中,铜渣掺量与实施例1相同,但骨料未使用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶进行强化,因此其在5.2GHz左右的反射率峰值最低。对比例3中的复合水凝胶中不含氧化石墨烯,因此其吸波性略低于实施例2。对比例4的反射损耗与实施例2相差不大,说明纳米蒙脱石对混凝土吸波性无明显影响。
2、对实施例1(实施例1中,经步骤(3)处理所得产物)的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶及对比例3-4的纳米复合水凝胶的氯离子吸附量进行测定:
配置0.1mol/L的NaCl溶液,再称取1g纳米复合水凝胶样品溶于50mL的NaCl溶液中,将烧杯置于室温条件下的恒温水浴搅拌锅中搅拌反应并计时。为了防止实验室环境中的外来离子干扰,通过配置好的稀硝酸溶液、氢氧化钠溶液控制溶液的pH值。搅拌期间每隔30min用移液枪每次吸取5mL的溶液,经离心机高速分离后提取上层悬浮液,使用电位滴定仪对悬浮液进行氯离子滴定,直至氯离子浓度不变时停止滴定并记录实时数据,试验结果见表3。
表3氯离子吸附能力试验结果
实施例1 | 对比例3 | 对比例4 | |
单位质量氯离子吸附量(mg/g) | 31.45 | 31.95 | 13.67 |
表3为纳米复合水凝胶的氯离子吸附能力试验结果,可以看出实施例1的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对氯离子吸附能力最强;对比例3的纳米复合水凝胶的氯离子吸附能力与实施例1结果相差不大;对比例4的纳米复合水凝胶的氯离子吸附能力最弱。这是由于水凝胶为多孔材料,对离子具有一定物理吸附能力,然而纳米蒙脱石中含有的铝硅酸盐可以与氯离子发生化学反应,进一步加强对外界自由氯离子的吸附,因此不含有纳米蒙脱石的对比例4的纳米复合水凝胶吸附氯离子能力最弱。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种吸波再生混凝土,其特征在于,所述吸波再生混凝土包括下述重量份的组分:铜渣粉100~150份、细集料700~900份、水泥290~420份、改性再生骨料110~840份、天然粗骨料360~990份和水180~200份;
所述改性再生骨料通过采用氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性后制备得到。
2.根据权利要求1所述的吸波再生混凝土,其特征在于,所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶采用包括下述步骤的方法制备得到:
(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液混合,并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解;
(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温,加入纳米蒙脱石和过硫酸铵,升温至55~65℃反应8~12h,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶。
3.根据权利要求2所述的吸波再生混凝土,其特征在于,步骤(1)中,所述聚乙烯醇、丙烯酰胺和氧化石墨烯分散液的质量比为(1~1.5):(3~4):(10~17);
所述氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯的质量分数为0.15%;加热的温度为85±2℃。
4.根据权利要求2所述的吸波再生混凝土,其特征在于,步骤(2)中,所述纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为0.173%~0.255%。
5.根据权利要求2所述的吸波再生混凝土,其特征在于,步骤(2)中,所述过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为0.260%~0.385%。
6.根据权利要求2所述的吸波再生混凝土,其特征在于,所述改性再生骨料采用包括下述步骤的方法制备得到:
(I)将所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中,得到氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液;
(II)将再生骨料浸泡于所述氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中,浸泡结束后,风干,即得所述改性再生骨料。
7.根据权利要求6所述的吸波再生混凝土,其特征在于,步骤(I)中,所述去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000~1500):1;
步骤(II)中,所述浸泡的时间为24±2h。
8.根据权利要求6所述的吸波再生混凝土,其特征在于,所述再生骨料的粒径大于4.75mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的吸波再生混凝土,其特征在于,所述铜渣粉为粒径小于0.075mm的水淬铜渣粉。
10.根据权利要求1-9任一项所述的吸波再生混凝土的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤一,将所述铜渣粉、细集料、水泥、改性再生骨料和天然粗骨料混合均匀;
步骤二,将水加入到经步骤一处理所得的均匀混合物中,拌合均匀,即得所述吸波再生混凝土。
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