本發(fā)明屬于混凝土,具體涉及一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法。
背景技術:
1、建筑垃圾是指對建筑物進行建設、鋪設、拆除、修繕等過程中所產生的各種廢棄物,隨著建筑垃圾的數量日益增加,以及市場對混凝土的需求量逐年增長,因此,利用建筑垃圾生產再生粗骨料以此部分替代天然粗骨料用于制備混凝土的技術已有大量的研究,不過,這些技術仍存在一定的弊端限制其實際的應用效果,這是因為由于建筑垃圾生產的再生粗骨料本身會存在大量的缺陷,例如表面的微裂縫多、吸水率高等,因此,導致了最終所制得的混凝土的強度往往偏低,實際應用時難以起到很好的支撐、承重作用,進而嚴重限制了使用范圍,同時,若為了得到強度較高的混凝土就需要對再生粗骨料進行強化處理,但是,即使經過了強化后,再生粗骨料的替代率依然不高。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,本發(fā)明創(chuàng)造性地對建筑垃圾依次經過粉碎、分選、磁選等常規(guī)操作后而得到的再生粗骨料先加入一定質量配比的去離子水、聚乙烯醇、多巴胺和羥基化納米二氧化硅,然后在氮氣氛圍下避光超聲攪拌、真空下避光干燥,通過聚乙烯醇的粘結-多巴胺的干燥析出-羥基化納米二氧化硅的填充作用,從而制備出一種新型的強化再生粗骨料,使其復配耦合玄武巖纖維組成復合材料,在與膠凝材料、細骨料、粉煤灰、礦粉、去離子水和減水劑進行物理共混后即得到混凝土,不僅擁有優(yōu)異的力學強度,而且還做到了天然粗骨料的全替代,市場應用前景非常好。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現:
3、一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
4、步驟x:與空氣存在接觸的條件下往膠凝材料中加入細骨料、復合材料、粉煤灰和礦粉,然后在常溫中攪拌1-2min混合,接著再加入去離子水和減水劑,繼續(xù)在常溫中攪拌3-5min混合,即制備完成;所述復合材料由強化再生粗骨料和玄武巖纖維混合而成。
5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述膠凝材料、所述細骨料、所述復合材料、所述粉煤灰、所述礦粉、所述去離子水和所述減水劑的質量比為270:715-720:1080-1085:100:60-62:160:9.5-10。
6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述膠凝材料為水泥;所述水泥為p·o42.5級水泥。
7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述細骨料為河砂;所述河砂的細度模數為2.6。
8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述減水劑為聚羧酸減水劑。
9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述強化再生粗骨料和所述玄武巖纖維的質量比為100:1-1.2。
10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述強化再生粗骨料通過以下步驟進行制備:
11、(1)將建筑垃圾依次進行粉碎、分選、磁選、篩分,得到再生粗骨料;
12、(2)往100重量份的去離子水中加入10-12重量份的聚乙烯醇,然后在90-95℃下攪拌直至完全溶解,自然冷卻至室溫,接著再加入6重量份的多巴胺、0.2-0.3重量份的羥基化納米二氧化硅和30-35重量份的再生粗骨料,在氮氣氛圍下避光超聲攪拌6-8h,過濾,除去濾液,最后在30-35℃下避光真空干燥直至恒重,即制備完成。
13、進一步地,步驟(2)所述聚乙烯醇為聚乙烯醇1788。
14、進一步地,步驟(2)所述羥基化納米二氧化硅通過以下步驟進行制備:
15、步驟a:往100重量份的去離子水中加入20-25重量份的過氧化氫、10-15重量份的氨水和2-3重量份的納米二氧化硅,然后在50-60℃下攪拌2-4h,過濾,除去濾液,利用去離子水洗滌,最后在60-70℃下真空干燥直至恒重,即制備完成。
16、優(yōu)選地,步驟a所述氨水的質量分數為20-25%。
17、優(yōu)選地,步驟a所述納米二氧化硅的粒徑為10-20nm。
18、進一步地,步驟(2)所述超聲的功率為300-400w。
19、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,步驟x所述玄武巖纖維是指長度為6-8mm、直徑為10-12μm的玄武巖纖維。
20、本發(fā)明的有益效果:
21、(1)本發(fā)明創(chuàng)造性地對建筑垃圾依次經過粉碎、分選、磁選等常規(guī)操作后而得到的再生粗骨料先加入一定質量配比的去離子水、聚乙烯醇、多巴胺和羥基化納米二氧化硅,然后在氮氣氛圍下避光超聲攪拌、真空下避光干燥,通過聚乙烯醇的粘結-多巴胺的干燥析出-羥基化納米二氧化硅的填充作用,從而制備出一種新型的強化再生粗骨料,使其復配耦合玄武巖纖維組成復合材料,在與膠凝材料、細骨料、粉煤灰、礦粉、去離子水和減水劑進行物理共混后即得到混凝土,不僅擁有優(yōu)異的力學強度,而且還做到了天然粗骨料的全替代,市場應用前景非常好。
22、(2)本發(fā)明創(chuàng)造性地對建筑垃圾所制得的再生粗骨料先加入一定質量配比的去離子水、聚乙烯醇、多巴胺和羥基化納米二氧化硅,然后在氮氣氛圍下避光超聲攪拌、真空下避光干燥,從而制備出一種新型的強化再生粗骨料,使其復配耦合玄武巖纖維組成復合材料;聚乙烯醇作為一種常用的粘結劑,本身具有一定的粘合能力和成膜性,其能夠有效地對再生粗骨料的表面裂縫進行修補,從而降低吸水率,一定程度上促進了力學強度;多巴胺作為一種在堿性有氧的條件下會發(fā)生自聚的單體,其經過溶解-干燥析出后能夠沉積在再生粗骨料的微裂縫內,根據混凝土呈堿性的性質,多巴胺在后續(xù)制備混凝土的過程中會逐漸發(fā)生聚合形成聚多巴胺,而聚多巴胺對絕大部分的物質均具有非常強的黏附能力,其能夠作為介導層大大促進再生粗骨料與各個組分之間的界面性能,從而實現對混凝土力學強度的改善;納米二氧化硅和玄武巖纖維均作為補強填料進行引入,其中,納米二氧化硅更多的是對再生粗骨料的微小裂縫進行填充而發(fā)揮出作用,同時,其經過羥基化的處理后能夠與聚多巴胺之間起到更為優(yōu)異的協(xié)同效果,界面性能更好。
23、(3)本發(fā)明所制備的混凝土擁有優(yōu)異的力學強度,同時,無需加入天然粗骨料,市場應用前景非常好。
1.一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:所述制備方法包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述膠凝材料、所述細骨料、所述復合材料、所述粉煤灰、所述礦粉、所述去離子水和所述減水劑的質量比為270:715-720:1080-1085:100:60-62:160:9.5-10。
3.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述膠凝材料為水泥;所述水泥為p·o42.5級水泥。
4.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述細骨料為河砂;所述河砂的細度模數為2.6。
5.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述強化再生粗骨料和所述玄武巖纖維的質量比為100:1-1.2。
6.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述強化再生粗骨料通過以下步驟進行制備:
7.根據權利要求6所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟(2)所述聚乙烯醇為聚乙烯醇1788。
8.根據權利要求6所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟(2)所述羥基化納米二氧化硅通過以下步驟進行制備:
9.根據權利要求8所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟a所述氨水的質量分數為20-25%。
10.根據權利要求1所述的一種基于建筑垃圾的高強度混凝土的制備方法,其特征在于:步驟x所述玄武巖纖維是指長度為6-8mm、直徑為10-12μm的玄武巖纖維。