本技術(shù)涉及混凝土，更具體地說，它涉及一種大顆粒再生骨料混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑廢棄物的產(chǎn)生量逐年增加，其中廢棄混凝土的再生利用成為了一個(gè)重要課題。為緩解建筑拆除固體廢棄物的數(shù)量和砂石資源需求量逐年增長(zhǎng)帶來(lái)的環(huán)境問題以及天然資源短缺問題，研究人員用廢棄混凝土中獲取的再生粗骨料來(lái)代替天然粗骨料制備混凝土。

2、傳統(tǒng)混凝土的抗?jié)B性主要依賴于其密實(shí)度，大顆粒再生骨料由于其來(lái)源和處理工藝的差異，往往含有更多的雜質(zhì)和不規(guī)則的顆粒形狀，這些雜質(zhì)和不規(guī)則的形狀會(huì)導(dǎo)致再生骨料制成的混凝土內(nèi)部存在更多的滲透通道，影響混凝土的密實(shí)度，從而導(dǎo)致混凝土的力學(xué)性能下降、抗?jié)B性能降低、耐久度下降。

3、針對(duì)上述中的相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，為了提升對(duì)大顆粒再生骨料制備混凝土的力學(xué)性能和抗?jié)B性，提高對(duì)大顆粒再生骨料的利用率，現(xiàn)有技術(shù)中強(qiáng)化處理方式大致分為兩類，一是通過物理和化學(xué)的方法去除砂漿，有多次破碎、反復(fù)球磨顆粒整形、高溫煅燒后球磨、微波加熱后研磨、超聲波振動(dòng)等物理方法，有酸溶液浸泡、洗滌浸泡的化學(xué)方法；二是對(duì)再生粗骨料表面處理進(jìn)行強(qiáng)化，比如利用具有火山灰效應(yīng)的po42.5水泥、硅灰、粉煤灰、納米二氧化硅溶液浸泡的方法等。上述處理方法都對(duì)再生骨料的力學(xué)性能和抗?jié)B性均有一定的提高，但缺點(diǎn)是強(qiáng)化處理過程使用的強(qiáng)酸溶液等廢液、廢漿會(huì)造成環(huán)境污染；使用機(jī)器破碎、研磨和高溫煅燒需要消耗大量能源，增加碳排放，同時(shí)增加經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高大顆粒再生骨料制備混凝土的抗?jié)B性，本技術(shù)提供一種大顆粒再生骨料混凝土及其制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種大顆粒再生骨料混凝土，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種大顆粒再生骨料混凝土，以重量份計(jì)，包括以下原料：700-950份再生粗骨料、500-650份細(xì)骨料、300-400份水泥、40-60份粉煤灰、40-60份礦粉、60-80份自修復(fù)填料、20-30份減水劑、3-8份硅烷偶聯(lián)劑、60-80份漂珠和150-250份水；

4、所述自修復(fù)填料包括質(zhì)量比為(1-4):(2-6)的改性纖維填料和改性微球填料。

5、通過采用上述技術(shù)方案，再生粗骨料的添加實(shí)現(xiàn)了廢棄混凝土的再利用，同時(shí)能夠緩解天然資源短缺的問題。

6、自修復(fù)填料由改性纖維填料和改性微球填料構(gòu)成，能夠?qū)υ偕橇现瞥傻幕炷恋男阅苓M(jìn)行彌補(bǔ)，改性纖維填料和改性微球填料能夠促進(jìn)再生粗骨料在原料內(nèi)部形成骨料嵌鎖效應(yīng)，填充廢棄混凝土經(jīng)過破碎篩分等工藝而產(chǎn)生的孔隙和微裂紋孔隙，減少混凝土的孔隙率，改善再生骨料與水泥漿之間的界面過渡區(qū)，減少界面孔隙和缺陷，能夠顯著提高混凝土的整體抗?jié)B性。微球具有較高的吸水性，能夠吸收混凝土中的多余水分，減少水分的遷移，進(jìn)一步提高混凝土的抗?jié)B性。

7、改性纖維填料和改性微球填料協(xié)同，能夠進(jìn)一步填充二者之間的孔隙，有助于提升混凝土的密實(shí)度，使得混凝土的結(jié)構(gòu)更加致密，減少滲透的可能性。此外，纖維和微球的添加能夠提高混凝土的韌性和抗裂性，減少裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的耐久性。

8、可選的，所述改性纖維填料包括質(zhì)量比為(2-8):(1-4)的玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維。

9、通過采用上述技術(shù)方案，玄武巖纖維是剛性纖維，二者混合使用能夠在混凝土內(nèi)部形成穩(wěn)定的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一方面能夠與混凝土基體之間產(chǎn)生較強(qiáng)的粘結(jié)力，提高混凝土的整體密實(shí)度，從而減少裂縫和孔隙，另一方面，剛性纖維能夠顯著提高混凝土的抗裂性，減少裂縫的形成，提高混凝土的耐久性。

10、聚乙烯醇纖維是柔性纖維，柔性纖維具有更好的韌性，能夠更好的填充混凝土中的微小孔隙，減少水分的滲透路徑，提高抗?jié)B性。此外，聚乙烯醇纖維的柔韌性有助于吸收和分散應(yīng)力，改善混凝土的韌性。

11、玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維協(xié)同使用能夠結(jié)合二者的優(yōu)勢(shì)，柔性纖維的柔性變化能夠適應(yīng)纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的孔隙，為水泥料的水化提供膨脹空間，降低膨脹應(yīng)力，使混凝土不易產(chǎn)生裂縫和空鼓現(xiàn)象，在干縮時(shí)利用剛?cè)嵝岳w維的強(qiáng)度和柔韌性，能夠避免干縮產(chǎn)生裂縫，提高混凝土的耐久性，進(jìn)一步提升混凝土的抗?jié)B性。

12、可選的，所述改性纖維填料的制備方法，包括以下步驟：

13、將所述玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維按比例混合，得到混合纖維；

14、在混合纖維表面均勻噴涂乙基纖維素溶液，然后均勻噴涂磷脂酰絲氨酸溶液，經(jīng)干燥、分散至玄武巖聚乙烯醇纖維之間沒有相互粘連，即得。

15、通過采用上述技術(shù)方案，乙基纖維素是一種水溶性聚合物，能夠改善纖維的表面活性，增強(qiáng)其與混凝土基體之間的接觸面積和結(jié)合力。磷脂酰絲氨酸溶液是一種含有磷酸基團(tuán)的脂質(zhì)，能夠與混凝土中的金屬離子形成化學(xué)鍵，增強(qiáng)纖維與基體之間的化學(xué)結(jié)合，使得玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維在混凝土中形成的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

16、噴涂處理能夠在纖維表面形成一層保護(hù)膜，這層保護(hù)膜能夠填充纖維與混凝土基體之間的微小空隙，減少界面過渡區(qū)的缺陷，降低水分和空氣的滲透，增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性和抗裂性。

17、乙基纖維素和磷脂酰絲氨酸溶液的噴涂處理，增強(qiáng)了纖維與混凝土基體的粘結(jié)力，提高了混凝土的抗裂性。

18、可選的，所述改性微球填料包括質(zhì)量比為(2-5):1的熱膨脹微球和陶瓷微球。

19、通過采用上述技術(shù)方案，熱膨脹微球能夠在溫度變化下發(fā)生膨脹，有助于混凝土的自修復(fù)，能夠彌補(bǔ)再生骨料中的孔隙和裂縫。陶瓷微球具有高硬度和耐磨性，提升混凝土的機(jī)械強(qiáng)度，降低混凝土在遇到外力時(shí)而產(chǎn)生裂縫，提高混凝土的耐久性。二者協(xié)同使用，配合改性纖維填料形成的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，均勻分布在混凝土中，能夠有效提高混凝土的抗?jié)B性。

20、可選的，所述改性微球填料的制備方法，包括以下步驟：

21、將石蠟加熱至60-70℃，以400-500r/min攪拌30-60min，加入熱膨脹微球和陶瓷微球，以800-900r/min在60-70℃下攪拌20-30min，冷卻至室溫、粉碎即得；所述石蠟的添加量為所述熱膨脹微球的30-40％。

22、通過采用上述技術(shù)方案，熱膨脹微球自身的流動(dòng)性較差，石蠟具有受熱后黏度快速降低的特性，在制備過程中將石蠟包裹在熱膨脹微球表面能夠有效增強(qiáng)熱膨脹微球的流動(dòng)性和黏結(jié)性，快速?gòu)浹a(bǔ)混凝土中的孔隙和裂縫。

23、此外，石蠟具有疏水性，能夠有效減少混凝土中的水分遷移，降低水分在混凝土中的擴(kuò)散速度，提高抗?jié)B性，石蠟在受熱時(shí)會(huì)膨脹，這種膨脹作用能夠推動(dòng)微球在混凝土中移動(dòng)，促進(jìn)微球?qū)炷林锌紫兜奶畛?，進(jìn)一步提高抗?jié)B性。

24、可選的，所述再生粗骨料為廢棄混凝土經(jīng)破碎、篩分處理后的10-20mm連續(xù)級(jí)配粗骨料，其壓碎值為12-20％；所述細(xì)骨料選用細(xì)度模數(shù)為2.6-3.2的砂；所述粉煤灰選用f類i級(jí)粉煤灰，所述礦粉選用s95級(jí)礦粉。

25、可選的，所述減水劑選用聚羧酸系減水劑。

26、通過采用上述技術(shù)方案，聚羧酸型減水劑能夠顯著降低混凝土的水灰比，意味著在相同水泥用量下，混凝土的用水量減少。水灰比的降低意味著混凝土中使用的水分減少，從而減少水泥漿體中毛細(xì)孔隙的數(shù)量，還有助于減少混凝土在硬化過程中的收縮和開裂，從而降低滲透路徑，提高混凝土的抗?jié)B性。

27、可選的，所述漂珠為表觀密度0.6×103kg/m3-0.8×103kg/m3的粉煤灰質(zhì)球形漂珠。

28、第二方面，本技術(shù)提供一種大顆粒再生骨料混凝土的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

29、一種大顆粒再生骨料混凝土的制備方法，包括以下步驟：

30、將再生粗骨料、細(xì)骨料、水泥、粉煤灰、漂珠混合制得初混物；

31、將改性微球填料、改性纖維填料混合制得自修復(fù)填料；

32、將初混物加入水中，加入硅烷偶聯(lián)劑，混合后加入改性微球填料，攪拌即得。

33、通過采用上述技術(shù)方案，本技術(shù)的制備方法，操作簡(jiǎn)便易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，改性微球填料在最后添加能夠減少前期混合過程中對(duì)于改性微球填料的損傷，保證其在混凝土中的功能有效性。

34、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

35、1、本技術(shù)的混凝土中添加了改性纖維填料和改性微球填料，通過纖維和微球之間的相互補(bǔ)充，能夠有效促進(jìn)再生粗骨料在混凝土內(nèi)部形成骨料鎖嵌效應(yīng)，有效填充混凝土內(nèi)部的孔隙和缺陷，提升混凝土內(nèi)部的緊實(shí)度，彌補(bǔ)再生骨料的缺陷，提升混凝土的抗?jié)B性。

36、2、本技術(shù)中優(yōu)選采用玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維，剛性纖維和柔性纖維的互為補(bǔ)充，結(jié)合柔性纖維的柔韌性和剛性纖維的抗裂性，使得纖維對(duì)混凝土內(nèi)部孔隙的補(bǔ)充更加完全，能夠有效防止混凝土產(chǎn)生裂縫和空鼓現(xiàn)象，有效減少水分和空氣進(jìn)入混凝土的路徑。

37、3、本技術(shù)通過石蠟對(duì)熱膨脹微球和陶瓷微球進(jìn)行包裹，能夠有效提升微球在混凝土內(nèi)部的流動(dòng)性和黏結(jié)性，有助于對(duì)再生骨料制備的混凝土中的孔隙和裂縫進(jìn)行快速?gòu)浹a(bǔ)。