一种性能稳定的再生混凝土及其制备方法与流程

本技术涉及混凝土制备技术的领域，更具体地说，它涉及一种性能稳定的再生混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，产生了大量的废弃混凝土。这些废弃混凝土不仅占用土地资源，还对环境造成了污染。因此，发展再生混凝土技术可以有效减少废弃物的排放，实现资源的再利用，符合环保和可持续发展的要求。

2、再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料)，再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生混凝土的生产成本较低，因为它利用了废弃混凝土作为原材料，减少了对天然集料的需求。此外，再生混凝土的使用还可以减少垃圾处理费用和运输成本，具有一定的经济效益。

3、但是，再生混凝土在实际应用过程中并非是完美无缺的，其相比于原生混凝土仍然存在性能不够稳定的缺陷，其主要表现在抗压强度难以达标问题，其主要原因是由于再生骨料在破碎、筛分过程中，因碰撞和摩擦使再生骨料内部产生裂纹和缝隙，所以再生骨料的强度低于原生骨料，为了使再生混凝土的强度达标，只能调整水胶比，加入更多的水泥，但是这又和再生混凝土的环保理念不符，同时也增加了再生混凝土的成本。

技术实现思路

1、为了提高再生混凝土的抗压强度，本技术提供一种性能稳定的再生混凝土及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种性能稳定的再生混凝土，采用如下的技术方案：

3、一种性能稳定的再生混凝土，所述再生混凝土包括以下重量份数的原料：

4、水泥260-280份；

5、粉煤灰20-40份；

6、增强再生粗骨料700-900份；

7、机制砂200-300份；

8、增强纤维30-50份；

9、减水剂6-10份；

10、水130-150份；

11、所述增强再生粗骨料包括如下的步骤制备得到：

12、第一步，将废弃混凝土粉碎过筛，取筛上物得到再生粗骨料；

13、第二步，采用氧化锆微粉对再生粗骨料的裂缝进行填充，得到增强再生粗骨料。

14、通过采用上述技术方案，该再生混凝土通过使用增强再生粗骨料，提高了再生混凝土的强度和稳定性。增强再生粗骨料是通过对废弃混凝土进行粉碎、筛选和处理得到的，经过处理后的再生粗骨料具有更好的颗粒形状和表面纹理，能够增加混凝土的粘结力和强度，通过氧化锆微粉对再生粗骨料的裂缝进行填充，从而有利于提高再生骨料的抗压强度，进而有效降低了裂缝对再生骨料带来的不理影响，因此有利于提高再生混凝土的强度和稳定性。此外，该再生混凝土还添加了增强纤维，进一步提高了混凝土的抗裂性和耐久性，有利于使再生混凝土保持良好的工作性能和稳定性。此外，该混凝土还具有良好的环保性能，可以有效地利用废弃混凝土，减少建筑废料的产生，有利于可持续发展。

15、可选的，第二步中采用氧化锆微粉对再生粗骨料的裂缝进行填充包括如下步骤：

16、s1、对氧化锆微粉进行预处理；

17、s2、将预处理后的氧化锆微粉和再生粗骨料浸泡于石灰水溶液中，浸泡过程中升温至70-80℃，保持1-2h，浸泡过程中持续进行搅拌，浸泡完成后将再生粗骨料捞出，经干燥后得到增强再生粗骨料。

18、通过采用上述技术方案，采用氧化锆微粉对再生粗骨料的裂缝进行填充，进一步提高了再生粗骨料的强度和稳定性。氧化锆微粉具有高硬度、高强度和高耐磨性等特点，能够填充再生粗骨料的裂缝，提高其整体强度和稳定性。此外，氧化锆微粉还具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性，能够提高再生混凝土的耐久性和使用寿命，因此有利于提高再生混凝土和工作性能和稳定性。在浸泡时采用石灰水溶液，石灰水可以渗透到再生粗骨料的裂缝中，填充其中的空隙，提高再生粗骨料的密度和强度，并且可以与再生粗骨料中的一些成分发生化学反应，形成固化产物，进一步提高再生粗骨料的强度和耐久性。同时石灰水反应生成的固化产物能够提高氧化锆微粉和再生粗骨料的结合力，进而充分增强再生骨料的强度，因此有利于提高再生混凝土和工作性能和稳定性。

19、可选的，所述s1中氧化锆微粉的预处理包括如下步骤：

20、将氧化锆微粉分散于氢氟酸溶液中浸泡1-2h，接着用蒸馏水反复洗涤,直至洗涤水的ph为7±0.5，然后将氧化锆微粉干燥即可。

21、通过采用上述技术方案，通过对氧化锆微粉进行预处理，提高了其与再生粗骨料的相容性和结合力。预处理过程中，将氧化锆微粉分散于氢氟酸溶液中浸泡，能够去除氧化锆微粉表面的杂质和氧化物，并且能够提高氧化锆微粉表面的粗糙度，从而有利于后续对氧化锆微粉进行填充增强操作,有利于使氧化锆微粉更稳定的附着在再生粗骨料的缝隙内，有利于提高氧化锆微粉和再生粗骨料的结合力。接着用蒸馏水反复洗涤，能够去除残留的氢氟酸和其他杂质，保证氧化锆微粉的纯度和稳定性。最后将氧化锆微粉干燥，使其能够更好地与再生粗骨料结合，提高再生混凝土的整体性能和稳定性。

22、可选的，再生粗骨料与氧化锆微粉的质量比为1：(0.02-0.2)。

23、通过采用上述技术方案，控制再生粗骨料与氧化锆微粉的质量比，使其在合适的范围内，以达到最佳的填充效果和增强效果。质量比过低可能导致填充不充分，影响再生粗骨料的强度和稳定性；质量比过高可能导致氧化锆微粉过量，影响混凝土的流动性和施工性能。

24、可选的，所述s2中在浸泡之前预先向石灰水溶液中加入硫酸锂溶液。

25、通过采用上述技术方案，在浸泡过程中加入硫酸锂溶液，能够与石灰水溶液中的钙离子反应，生成硫酸钙沉淀，从而在再生粗骨料表面形成一层致密的硫酸钙层。硫酸钙层能够进一步填充再生粗骨料的裂缝，提高其强度和稳定性，同时还能够提高混凝土的耐久性和抗渗性。另一方面，在制备增强再生粗骨料过程中通过升温处理，随着温度升高，硫酸锂溶液由于温度升高导致溶解度降低，从而会析出结构稳定的硫酸锂晶体，析出的硫酸锂晶体附着在氧化锆微粉上并且以氧化锆微粉为附着点位进行生长，随着硫酸锂晶体的发展长大，能够将硫酸钙层与氧化锆微粉联结起来，从而充分提高氧化锆微粉和再生粗骨料的结合力，因此能够提高增强再生粗骨料的强度稳定性，进而有利于提高再生混凝土的强度和稳定性。

26、可选的，所述硫酸锂溶液的浓度为35-40％，所述硫酸锂溶液的添加量为再生粗骨料质量的3-5％。

27、通过采用上述技术方案，控制硫酸锂溶液的浓度和添加量，使其在合适的范围内，以达到最佳的填充效果和增强效果。浓度过低可能导致反应不充分，影响硫酸钙层的形成和填充效果；浓度过高可能导致反应过快，形成的硫酸钙层不均匀，影响混凝土的整体性能。并且上述浓度范围的硫酸锂溶液在常温状态下趋于饱和状态，因而在后续升温过程中更容易析出硫酸锂晶体，因此有利于提高氧化锆微粉和再生粗骨料的结合力。硫酸锂溶液的添加量过低可能导致填充不充分，影响再生粗骨料的强度和稳定性；添加量过高可能导致硫酸钙层过厚，影响混凝土的流动性和施工性能。

28、可选的，所述增强纤维包括玻璃纤维、钢纤维和聚丙烯纤维中的任意一种。

29、通过采用上述技术方案，选择玻璃纤维、钢纤维和聚丙烯纤维等增强纤维，能够提高混凝土的抗裂性、耐久性和抗冲击性。这些增强纤维具有高强度、高弹性模量和良好的耐腐蚀性等特点，能够在混凝土中形成网状结构，增加混凝土的整体强度和稳定性。

30、第二方面，本技术提供一种性能稳定的再生混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

31、一种性能稳定的再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：

32、第一步：将水泥、粉煤灰、增强再生粗骨料和机制砂混合后搅拌60-120s得到干混料；

33、第二步：将减水剂、水和增强纤维加入干混料中，搅拌1-3min得到再生混凝土。

34、通过采用上述技术方案，该制备方法简单易行，操作方便，能够制备出性能稳定、强度高、耐久性好的再生混凝土。在制备过程中，先将水泥、粉煤灰、增强再生粗骨料和机制砂混合均匀，形成干混料，然后再加入减水剂、水和增强纤维进行搅拌，使各种原材料充分混合均匀，形成均匀的再生混凝土浆体。

35、综上所述，本技术具有以下有益效果：

36、1、由于本技术通过氧化锆微粉对再生粗骨料的裂缝进行填充，从而有利于提高再生骨料的抗压强度，进而有效降低了裂缝对再生骨料带来的不理影响，因此有利于提高再生混凝土的强度和稳定性。此外，该再生混凝土还添加了增强纤维，进一步提高了混凝土的抗裂性和耐久性，有利于使再生混凝土保持良好的工作性能和稳定性。此外，该混凝土还具有良好的环保性能，可以有效地利用废弃混凝土，减少建筑废料的产生，有利于可持续发展。

37、2、本技术在对再生粗骨料浸泡之前预先向石灰水溶液中加入硫酸锂溶液，在浸泡过程中加入硫酸锂溶液，能够与石灰水溶液中的钙离子反应，生成硫酸钙沉淀，从而在再生粗骨料表面形成一层致密的硫酸钙层。硫酸钙层能够进一步填充再生粗骨料的裂缝，提高其强度和稳定性，同时还能够提高混凝土的耐久性和抗渗性。另一方面，在制备增强再生粗骨料过程中通过升温处理，随着温度升高，硫酸锂溶液由于温度升高导致溶解度降低，从而会析出结构稳定的硫酸锂晶体，析出的硫酸锂晶体附着在氧化锆微粉上并且以氧化锆微粉为附着点位进行生长，随着硫酸锂晶体的发展长大，能够将硫酸钙层与氧化锆微粉联结起来，从而充分提高氧化锆微粉和再生粗骨料的结合力，因此能够提高增强再生粗骨料的强度稳定性，进而有利于提高再生混凝土的强度和稳定性。

38、3、本技术的方法简单易行，操作方便，能够制备出性能稳定、强度高、耐久性好的再生混凝土。在制备过程中，先将水泥、粉煤灰、增强再生粗骨料和机制砂混合均匀，形成干混料，然后再加入减水剂、水和增强纤维进行搅拌，使各种原材料充分混合均匀，形成均匀的再生混凝土浆体。