[发明专利]一种纳米矿粉复合芳纶纤维增强再生混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料再生混凝土技术领域，特别涉及一种纳米矿粉复合芳纶纤维增强再生混凝土的制备方法。

背景技术

随着经济发展，生活水平的提高，我国经济发展已经开始从粗放型发展转向经济型，环保型和节约型发展，建筑用料砂石的开采，不仅与我国发展方式不符合，而且对于不可再生资源，更是巨大的浪费。同时，我国城镇化发展迅猛，每年所产生的建筑垃圾，不仅占用大面积的土地，而且对周边的环境更是产生了恶劣的影响。因此，对于建筑垃圾的再利用成为了全世界的共同话题。

随着纳米技术的发展，纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”，纳米材料具有尺寸效应，表面效应，体积效应等突出性能，被广泛应用于各行各业。由于纳米技术的突飞猛进，人们的视野逐渐由宏观结构转向微观结构，同时纳米技术也将带来世界发展的革新。运用纳米技术解决再生混凝土力学性能，不仅使纳米技术得到了广泛的运用，同时也推动了混凝土技术的发展，对于新型再生混凝土的推广具有重大意义。同时纤维不仅是战略新材料，同时也是对于我国低碳积极发展的战略提升，利用芳纶纤维超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，来增强再生混凝土的性能，使得再生混凝土实现了经济、实用、环保、绿色和高性能的要求。

目前还没有太多基于纳米技术及建筑垃圾为原料制备再生混凝土的文献报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米矿粉复合芳纶纤维增强再生混凝土的制备方法，制备的再生混凝土改善再生混凝土的微观结构，增强再生骨料与水泥凝胶体的粘结。

为了实现本发明目的，本发明采取如下的技术方案：

一种纳米矿粉复合芳纶纤维增强再生混凝土的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按照组分比例备料，组分质量比是水泥：细骨料：粗骨料：芳纶纤维：纳米矿粉：减水剂：水＝1:1.5～2:2.8～3:0.01～0.03:0.02～0.05:0.04～0.06:0.30～0.04，按质量比称出各组分质量；

第二步，依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)对细骨料颗粒级配进行筛选，满足再生混凝土配制过程中对细骨料的要求；

第三步，依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)对粗骨料的要求，对粗骨料进行机械破碎、除杂、清洗、晒干、筛分,保证粗骨料级配满足级配、含泥量与压碎值指标要求，且得满足JGJ52-2006对粗骨料连续级配的要求；

第四步，将减水剂、纳米矿粉和一半质量的水置于最大速度为24000rpm的搅拌器中，高速搅拌2～3分钟，得到悬浊液；

第五步，将水泥、细骨料和芳纶纤维混合均匀，搅拌时间至少2分钟；

第六步，将第一步称好的粗骨料质量的一半投入搅拌机中与第五步制备的混合物搅拌，搅拌至少3分钟后，再将剩下粗骨料加入搅拌机中，搅拌均匀，搅拌时间2～3分钟；

第七步，将第四步配置的悬浊液和剩余的一半质量的水，加入到搅拌机中，进行搅拌，直到混合均匀。

所述的水泥为42.5R普通硅酸盐水泥。

所述的细骨料为中砂。

所述的粗骨料为碎石和废旧混凝土任意比例的混合物，粗骨料最大粒径小于31.5mm。

所述的芳纶纤维直径为15um，纤维长度为3-20mm。

所述的纳米矿粉为纳米碳酸钙，其粒径为15-30nm。

所述的减水剂为羧酸基减水剂。

本发明的优点及效果：

选用羧酸基高效减水剂，可降低混凝土粘稠度，有助于纳米碳纤维的分散；选用纳米矿粉可以提高水泥的水化速度，同时可以很好的填充再生混凝土中的微裂缝和微孔隙，有利于增强再生混凝土的物理力学性能，还可以使低标号的混凝土增强抗裂，抗韧和抗压性能，有效的缓解了建筑垃圾的堆放和环境压力，推广性强；选用芳纶纤维因其具有较高的强度、质量轻、耐腐蚀、抗韧性强的特点，利用其可以阻裂的特性，掺入到再生混凝土中来提高混凝土的韧性。本发明制备的再生混凝土改善再生混凝土的微观结构，增强再生骨料与水泥凝胶体的粘结。

附图说明

图1为再生粗骨料颗粒级配曲线。

图2为取代率为30％再生混凝土各性能指标。

图3为取代率为50％再生混凝土各性能指标。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。