一种改性胶合混凝土及其制备方法与流程

混凝土建筑材料，具体涉及一种改性胶合混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土耐久性问题是目前我国工程建设领域所面临的非常严峻的问题。混凝土耐久性是指混凝土抵抗环境介质的作用，并长期保持良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构安全和正常使用的能力。影响混凝土耐久性的因素十分复杂，但多数都与水的作用有关。混凝土属于非均质性材料，从微观结构上分析属于多孔结构，也由于该多孔结构，在混凝土正常使用的过程中，环境中的腐蚀介质如氯离子、硫酸根离子等能够以水为载体通过孔隙的吸附作用渗透到混凝土内部，对混凝土造成严重的化学腐蚀或物理损伤，进而降低混凝土的耐久性，因此，防水抗渗透性能成为混凝土耐久性的重要质量指标。但长期以来，建筑的渗漏都是困扰工程的一大难题，渗漏的危害轻则影响建筑外观，给生产生活带来不便，重则导致建筑劣化加速，引起钢筋锈蚀，造成结构损伤，危害工程安全。因此，现有技术中对混凝土结构防水抗渗性能的要求也越来越高。

2、现有技术中用于建筑的普通防水材料有普通防水砂浆、聚合物水泥防水砂浆、防水涂料、防水卷材，但由于普通防水砂浆以及聚合物水泥防水砂浆中水泥发生水化热收缩现象而产生空隙、水泥质点间、浆料间的细小毛细孔而无法致密，实际工程中没有彻底解决开裂、空鼓、漏水问题，容易出现二次潜在危害。通过防水涂料、卷材柔性防水材料来增强密封性，由于建筑构件的构造多、工序收口要求高，且施工过程“千人千手”，受限于不同工人的操作技术水平，工艺上也容易出现质量缺陷，使得现有技术中的涂料以及卷材柔性防水材料应用受限。现有技术中也对胶合混凝土有一定的研究，如中国专利申请号为cn02114053.7的专利公开了一种钢纤维高强混凝土及其制作方法，通过在常规的混凝土配方基础上加入胶合料，制备得到钢纤维高强混凝土制品，但并不能同时满足强度与耐久性的使用需求。再如中国专利申请号为cn201310343215.9的专利公开了一种用钻井固废土制备混凝土或混凝土砌块的方法，以用钻井固废土作为主要原料，用砂石作为骨料，再加入胶合材料，混合均匀，得混凝土，该混凝土仅仅是普通材料的常规混合，虽然达到一定的防水效果，但仍存在耐久性差的问题。

技术实现思路

1、基于此，为了解决上述问题之一，本发明提供了一种改性胶合混凝土及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种改性胶合混凝土，所述改性胶合混凝土包括以下重量份的制备原料：改性粉体材料30份～45份、改性集物骨料30份～55份、胶合材料23份～60份以及水9份～13份；

3、其中，所述胶合材料包括质量比为(10～12)：(2～5)：(1～3)：(0.1～0.5)的聚甲基氢硅氧烷、硬脂酸钙、氯化亚铁以及季铵盐分散剂。

4、进一步地，所述改性粉体材料为粉体材料经过第一改性处理得到。

5、进一步地，所述改性集物骨料为骨料经过预处理、一级破碎、一级筛分、二级破碎以及二级筛分后，经过第二改性处理得到。

6、进一步地，所述粉体材料为河道淤泥、城市污泥、污染土、造纸污泥、印染污泥、皮革污泥以及电镀污泥中的一种或多种。

7、进一步地，所述骨料为石料、砂浆、陶瓷废料、废弃矿渣与煤矸石、海石以及海砂中的一种或多种与建筑废物混凝土的混合物。

8、进一步地，所述预处理为：将骨料进行预破碎，并对不能破碎的杂物进行分拣，清除废木料以及塑料，同时，进行初次磁选，清除骨料中的废铁料。

9、进一步地，所述二级筛分后得到平均粒径为10mm～20mm的再生骨料。

10、进一步地，所述第一改性处理为：将粉体材料浸泡于甲基丙烯酸甲酯与异丙苯过氧化氢的混合物中，于50r/min～100r/min的搅拌速度搅拌处理1h～2h，得到改性粉体材料。

11、进一步地，所述第二改性处理为：将骨料以及再生骨料混合，然后浸泡于硅酸钠溶液中，于100r/min～120r/min的搅拌速度下搅拌处理3h～5h，然后再浸泡于冰醋酸溶液中，于50r/min～80r/min的搅拌速度搅拌处理20min～35min，得到改性集物骨料。

12、另外，本发明还提供一种改性胶合混凝土的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

13、改性粉体材料以及改性集物骨料添加至粉磨机中进行粉磨处理，且所述粉磨处理的速度为100r/min～120r/min，时间为10min～50min，得到混合物；

14、将所述混合物、胶合材料以及水添加至混凝土搅拌机中进行搅拌处理1h～3h，得到改性胶合混凝土。

15、上述方案中通过低粘度的甲基丙烯酸甲酯与异丙苯过氧化氢的混合物对粉体材料进行改性，有助于改善粉体材料的耐久性、降低团聚以增强与改性集物骨料的相容性；然后通过对集物骨料进行两次改性，有利于增加集物骨料的孔隙率，降低吸收率以及压碎值，进而增加其在混凝土结构中的承受力；再结合胶合材料的复配使用，对混凝土有正向改性作用，显著增加混凝土的强度、韧性、防渗透性以及耐久耐腐蚀性，进而增加改性胶合混凝土的使用性，同时，解决了固废中氯离子、氟离子、硫酸根、重金属渗出污染的问题，使其在各类地下车库防水、地下粮库防水、地下油库防油、基坑稳定防水、隧道安全防水、山体护坡安全以及灾害防治领域均具有较好的应用性。

技术特征：

1.一种改性胶合混凝土，其特征在于，所述改性胶合混凝土包括以下重量份的制备原料：改性粉体材料30份～45份、改性集物骨料30份～55份、胶合材料23份～60份以及水9份～13份；

2.根据权利要求1所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述改性粉体材料为粉体材料经过第一改性处理得到。

3.根据权利要求1所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述改性集物骨料为骨料经过预处理、一级破碎、一级筛分、二级破碎以及二级筛分后，经过第二改性处理得到。

4.根据权利要求2所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述粉体材料为河道淤泥、城市污泥、污染土、造纸污泥、印染污泥、皮革污泥以及电镀污泥中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述骨料为石料、砂浆、陶瓷废料、废弃矿渣与煤矸石、海石以及海砂中的一种或多种与建筑废物混凝土的混合物。

6.根据权利要求3所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述预处理为：将骨料进行预破碎，并对不能破碎的杂物进行分拣，清除废木料以及塑料，同时，进行初次磁选，清除骨料中的废铁料。

7.根据权利要求6所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述二级筛分后得到平均粒径为10mm～20mm的再生骨料。

8.根据权利要求4所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述第一改性处理为：将粉体材料浸泡于甲基丙烯酸甲酯与异丙苯过氧化氢的混合物中，于50r/min～100r/min的搅拌速度搅拌处理1h～2h，得到改性粉体材料。

9.根据权利要求7所述的改性胶合混凝土，其特征在于，所述第二改性处理为：将骨料以及再生骨料混合，然后浸泡于硅酸钠溶液中，于100r/min～120r/min的搅拌速度下搅拌处理3h～5h，然后再浸泡于冰醋酸溶液中，于50r/min～80r/min的搅拌速度搅拌处理20min～35min，得到改性集物骨料。

10.一种改性胶合混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1～9任一项所述的改性胶胶合混凝土，所述制备方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种改性胶合混凝土及其制备方法，属于建筑材料制备领域，改性胶合混凝土包括改性粉体材料、改性集物骨料、胶合材料以及水，其中，胶合材料包括质量比为(10～12)：(2～5)：(1～3)：(0.1～0.5)的聚甲基氢硅氧烷、硬脂酸钙、氯化亚铁以及季铵盐分散剂。本申请通过材料的改性及复配，显著增加混凝土的强度、韧性、防渗透性以及耐久耐腐蚀性，进而增加改性胶合混凝土的使用性，同时，解决了固废中氯离子、氟离子、硫酸根、重金属渗出污染的问题，使其在各类地下车库防水、地下粮库防水、地下油库防油、基坑稳定防水、隧道安全防水、山体护坡安全以及灾害防治领域均具有较好的应用性。技术研发人员：张骢蓝受保护的技术使用者：广东省平泽环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13