[发明专利]低弹模改性粗纤维及活性矿物料复合增强再生混凝土制备

说明书

技术领域

本发明属于新型环保的绿色建筑材料领域，涉及一种采用废旧混凝土制备的再生混凝土，特别涉及一种采用低弹模改性聚丙烯粗TANK纤维活性胶凝材料复合增强再生混凝土的制备方法。

背景技术

自然资源的大量消耗和不合理利用造成了自然资源的日益短缺，废弃混凝土作为建筑施工和拆除的旧有建筑而产生的废料，若弃之不用则不仅会带来复杂的环境问题，而且又造成了巨大的资源浪费。因此，为符合循环经济战略的要求，实现混凝土产业的可持续发展，再生混凝土的研究和应用已势在必行。然而，再生混凝土制备中，采用的粗骨料为不同来源的废弃混凝土经过人工破碎、加工而成的骨料，相比天然骨料，由于再生骨料的初始缺陷以及制备出的再生混凝土中新砂浆和再生骨料的弱接触界面以及混凝土本身的离散性等诸多因素限制了再生混凝土制备技术的发展。而将改性的聚丙烯粗纤维材料和活性矿物料添加入再生混凝土中，纤维材料具有良好的阻裂增韧能力，活性矿物料中活性元素在混凝土中经过化学反应产生C-S-H凝胶，降低了混凝土中空隙率并改善了孔结构，从而使得混凝土界面过渡区致密而改善了混凝土内部结构。采用纤维复合活性矿物料是实现再生混凝土性能改善的有效途径，在绿色混凝土材料的制备方面具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低弹模改性粗纤维及活性矿物料复合增强再生混凝土的制备方法，该方法利用改性聚丙烯粗纤维良好的抗拉阻裂能力以及较好的握裹力，并结合活性矿物料中活性元素的化学作用改善了混凝土中的孔结构，通过合理的配合比设计，制备了一种通过添加聚丙烯粗TANK纤维和活性矿物料复合增强的再生混凝土。该方法经济、简单且实用，为改善再生混凝土的性能提供了一种新的方法。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种低弹模改性粗纤维及活性矿物料复合增强再生混凝土的制备方法，其特征在于，该方法采用破碎的废旧混凝土作为混凝土的部分再生粗骨料，添加改性聚丙烯TANK纤维、粉煤灰、硅粉和高效减水剂，以改善再生混凝土的力学性能，具体制备按下列步骤进行：

步骤一，按照如下配比对再生混凝土进行配制，每立方混凝土中，以100份重量单位计，由以下物质组成：32.5R普通硅酸盐水泥：14份，细骨料(中粗砂)：20份，天然碎石(5-31.5mm)：36份；再生骨料(5-20mm)：15份；II级粉煤灰：4-5份，硅粉：1-2份，高效减水剂：0.3份，水：9份，改性聚丙烯TANK纤维：0.01-0.04份；

步骤二，将废旧混凝土采用颚式破碎机进行机械破碎并进行清洗、筛分，制得再生粗骨料，在此基础上，对再生粗骨料依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)进行筛分析、含泥量、压碎值指标及饱和面干状态下压碎值指标等试验，以保证再生粗骨料级配满足连续级配、含泥量及压碎值指标等要求；

步骤三，对于细骨料颗粒级配，依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)，砂颗粒级配宜优先选用II区砂，以满足混凝土配制过程中对细骨料级配的要求；

步骤四，按照配方量的重量份数将细骨料、改性聚丙烯TANK纤维和硅粉放入搅拌机中干混搅拌均匀，搅拌时间30-60秒；

步骤五，按照配方量的重量份数将水泥、II级粉煤灰、30％重量份数的天然碎石和30％的重量份数的再生骨料投入搅拌机中干混均匀，时间不少于120秒；

步骤六，将剩余的天然碎石和再生骨料再投入搅拌机，并加入配方中总水量的60％进行搅拌，混料时间不低于5分钟；

步骤七，将配方中总水量的30％再加入搅拌机中均匀搅拌，时间不低于2分钟，最后，将其余10％的水加入搅拌，直至混凝土搅拌均匀，工作性能满足混凝土的浇筑要求。

本发明的优点：

1、选用表面为波浪形低弹模改性聚丙烯粗TANK纤维，利用聚丙烯粗纤维微筋材作用抑制混凝土中宏观裂缝开展，而又因其与水泥浆体间较好的摩擦力，增强了纤维与混凝土的握裹力使得混凝土的韧性增加。

2、掺入了活性矿物超细粉(II级粉煤灰和硅粉)，利用其中活性矿物成分的化学反应形成C-S-H凝胶，而再生混凝土中普遍存在两种界面即再生粗骨料中老砂浆与新砂浆之间的界面、粗骨料和新砂浆之间的界面，C-S-H凝胶能有效填充混凝土中孔隙而改变混凝土中孔结构从而起到改善界面过渡区的作用。