一种再生微粉混凝土及其制备方法与流程

本技术涉及再生混凝土，尤其是涉及一种再生微粉混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，建筑垃圾的处理和资源化利用变得日益重要。建筑垃圾的大量堆积不仅占用土地、污染环境，还可能对城市形象和居民生活造成负面影响。同时，随着天然骨料资源的日益减少，寻找可持续的替代材料也显得尤为重要。

2、再生骨料作为一种可持续的替代材料，具有显著的环境和经济效益。通过将废弃混凝土经过破碎、筛分等工艺处理，可以将其转化为再生骨料，用于替代混凝土中的天然骨料。这不仅可以减少对天然资源的依赖，还可以降低建筑垃圾的处理成本，实现资源的循环利用。

3、再生骨料的应用不仅可以减少环境负担，还可以提高混凝土的性能。研究表明，使用再生骨料的混凝土具有较好的抗压强度、耐久性和工作性能。此外，再生骨料的使用还可以促进建筑行业的绿色转型，推动循环经济的发展。

4、然而，再生骨料在破碎过程中会产生内部损伤和微裂纹，同时，再生骨料的表面粗糙、多孔的特性，与天然骨料相比，其与水泥浆体的界面粘结性能较弱，这种较弱的界面粘结性能会在混凝土内部形成界面过渡区，使得混凝土在受力时更容易在这些区域产生应力集中，导致开裂，以及再生骨料与天然骨料的吸水率的差异，导致混凝土内部的水分分布不均，进而在硬化过程中产生收缩不均，引发开裂。

5、因此，急需提供一种强度高、抗裂性能优异的再生混凝土。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种强度高、抗裂性能优异的再生混凝土，本技术提供一种再生微粉混凝土及其制备方法。

2、一方面，本技术提供的一种再生微粉混凝土，包括以下重量份数原料：天然骨料210-310份，再生骨料550-810份，改性硅灰120-200份，水泥300-440份，添加剂80-150份，减水剂10-30份，砂580-700份，水110-162份；

3、其中，所述改性硅灰由包括重量比为1-5:2.2-6:89-96.8的钛酸酯偶联剂、山梨糖醇和硅灰制得。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的原料以及配比，制备得到的再生混凝土综合性能优异，显著提高再生混凝土的抗裂性能。

5、通过引入改性硅灰，本技术有效地强化了再生混凝土与天然混凝土之间的界面区域，显著提高了再生混凝土的抗裂性能；同时不仅增强了再生混凝土的界面性能，还对其整体强度、耐久性能产生了积极影响；以及充分利用了建筑垃圾中的再生骨料，实现了资源的有效循环利用，符合绿色建筑和可持续发展的要求。

6、采用钛酸酯偶联剂和山梨糖醇对硅灰进行改性，可以有效地解决再生骨料和天然骨料的界面问题，提高再生混凝土的抗裂性能；其中，钛酸酯偶联剂具有优异的偶联性能，可以有效地改善硅灰与水泥浆体之间的界面粘结性能；而山梨糖醇作为一种多羟基化合物，能够增强硅灰的分散性和稳定性，进一步提高其在混凝土中的作用效果。

7、可选的，所述改性硅灰的重量与所述天然骨料、所述再生骨料重量之和的比为0.107-0.263。

8、优选的，所述改性硅灰的重量与所述天然骨料、所述再生骨料重量之和的比为0.157-0.210。

9、优选的，所述改性硅灰的重量与所述天然骨料、所述再生骨料重量之和的比为0.210。

10、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的改性硅灰的重量与所述天然骨料、所述再生骨料重量之和的配比，改性硅灰能够有效地填充和强化再生骨料与天然骨料之间的界面区域，提高两者之间的粘结强度，同时，适量的改性硅灰还能细化混凝土的孔结构，提高混凝土的密实性和耐久性。

11、可选的，所述添加剂的重量与所述再生骨料的重量的比为0.098-0.272。

12、优选的，所述添加剂的重量与所述再生骨料的重量的比为0.181。

13、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的添加剂与再生骨料的配比，可以有效地对再生骨料进行改性，优化再生混凝土中再生骨料与天然骨料之间的界面性能，显著提高其抗裂性能。

14、可选的，所述添加剂包括以下重量百分数原料：芳烃油8-15％，氢氧化钠3-10％，松香树脂20-35％，edpc10-25％和钛酸酯偶联剂2-10％，余量为环氧氯丙烷。

15、通过采用上述技术方案，添加剂中的钛酸酯偶联剂具有很强的界面活性，它可以在再生骨料表面形成一层薄膜，增强再生骨料与水泥浆体之间的粘结力，同时，钛酸酯偶联剂还可以与水泥浆体中的氢氧化钙等成分发生化学反应，形成更加稳定的界面层；添加的芳烃油和松香树脂可以改善再生骨料的润湿性，使其更容易被水泥浆体所包裹，同时，这些成分还可以减少再生骨料之间的摩擦和团聚现象，提高其分散性；添加剂中的edpc和环氧氯丙烷具有一定的裂缝修复功能，当再生混凝土中出现微裂缝时，这些成分可以渗入裂缝中并发生化学反应，形成新的化学键合，从而修复裂缝并增强再生混凝土的抗裂性能。

16、优选的，所述松香树脂的重量百分数为25-30％，所述edpc的重量百分数为15-20％。

17、通过采用上述的技术方案，本技术采用特定配比的松香树脂和edpc可以有效地增强再生骨料与水泥浆体之间的界面粘结力、改善再生骨料的润湿性与分散性，提高再生混凝土的抗裂性能。

18、可选的，所述再生骨料的平均粒径为10-18mm，表观密度为2652kg/m3，堆积密度为1286kg/m3，吸水率为3.8％，压碎指标16.3％。

19、可选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

20、另一方面，本技术提供的一种再生微粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：

21、s1、取添加剂和再生骨料，混合搅拌后，再加入改性硅灰继续混合搅拌，制备再生骨料混合物；

22、s2、取天然骨料和所述的再生骨料混合物混合搅拌后，再加入水泥、减水剂、砂和水继续混合搅拌，得到所述的再生微粉混凝土。

23、通过采用上述技术方案，本技术再生微粉混凝土的制备方法操作简单，可工业化生产，同时本技术采用特定的添加剂对再生骨料进行改性，后再加入特定的改性硅灰与改性后的再生骨料混合均匀，有效增强了再生骨料与水泥浆体之间的界面粘结力，改善再生骨料的润湿性与分散性以及修复再生混凝土中的微裂缝，有效地解决了再生混凝土易开裂的问题。

24、可选的，所述s1中，改性硅灰的制备方法，包括以下步骤：将硅灰干燥处理后与钛酸酯偶联剂混合搅拌后，再加入山梨糖醇溶液，在温度为55-60℃下混合搅拌1-2h后，烘干筛分处理，得到改性硅灰。

25、可选的，所述s1中，添加剂的制备方法，包括以下步骤：取芳烃油、松香树脂和环氧氯丙烷混合搅拌后，再加入氢氧化钠混合搅拌，制备混合溶液，取edpc和钛酸酯偶联剂依次加入混合溶液中，继续混合搅拌后，得到所述的改性剂。

26、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

27、1.本技术采用特定的原料以及配比，制备得到的再生混凝土综合性能优异，显著提高再生混凝土的性能；

28、2.通过引入改性硅灰，本技术有效地强化了再生混凝土与天然混凝土之间的界面区域，显著提高了再生混凝土的抗裂性能；同时不仅增强了再生混凝土的界面性能，还对其整体强度、耐久性和变形性能产生了积极影响；以及充分利用了建筑垃圾中的再生骨料，实现了资源的有效循环利用，符合绿色建筑和可持续发展的要求；

29、3.采用钛酸酯偶联剂和山梨糖醇对硅灰进行改性，可以有效地解决再生骨料和天然骨料的界面问题，提高再生混凝土的抗裂性能；其中，钛酸酯偶联剂具有优异的偶联性能，可以有效地改善硅灰与水泥浆体之间的界面粘结性能；而山梨糖醇作为一种多羟基化合物，能够增强硅灰的分散性和稳定性，进一步提高其在混凝土中的作用效果；

30、4.本技术再生微粉混凝土的制备方法操作简单，可工业化生产，同时本技术采用特定的添加剂对再生骨料进行改性，后再加入特定的改性硅灰与改性后的再生骨料混合均匀，有效增强了再生骨料与水泥浆体之间的界面粘结力，改善再生骨料的润湿性与分散性以及修复再生混凝土中的微裂缝，有效地解决了再生混凝土易开裂的问题。

31、具体实施方式

32、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

33、本技术设计了本技术提供的一种再生微粉混凝土，包括以下重量份数原料：天然骨料210-310份，再生骨料550-810份，改性硅灰120-200份，水泥300-440份，添加剂80-150份，减水剂10-30份，砂580-700份，水110-162份；

34、其中，所述改性硅灰由包括重量比为1-5:2.2-6:89-97.8的钛酸酯偶联剂、山梨糖醇和硅灰制得。

35、本技术提供的一种再生微粉混凝土的制备方法，包括以下步骤：

36、s1、取添加剂和再生骨料，混合搅拌后，再加入改性硅灰继续混合搅拌，制备再生骨料混合物；

37、s2、取天然骨料和所述的再生骨料混合物混合搅拌后，再加入水泥、减水剂、砂和水继续混合搅拌，得到所述的再生微粉混凝土。