[发明专利]一种低坍落度损失玻璃再生细骨料混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种低坍落度损失玻璃再生细骨料混凝土及其制备方法。该混凝土包括以下原料：水泥、玻璃再生细骨料、拌合水、碎石、机制砂或天然砂、掺合料、外加剂；水泥、玻璃再生细骨料、掺合料以及外加剂的重量比为(100～150)：(100～150)：(55～100)：(3.1～5.0)；掺合料包括F类粉煤灰、矿渣粉以及超细粉煤灰；外加剂包括超支化引气型塑化剂、保坍型聚羧酸减水剂、缓凝剂以及水。该混凝土可以有效降低碱‑硅反应风险，同时保证混凝土的施工性能，制备得到扩展度3h经时损失小于30mm的混凝土，有利于废旧玻璃回收利用与混凝土的推广和应用。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种低坍落度损失玻璃再生细骨料混凝土及其制备方法。

背景技术

我国作为玻璃生产和使用大国，每年有1800多万吨的玻璃成为废弃物，其回收利用率仅13％～15％，大量的废弃玻璃只能被废弃填埋。将废弃玻璃经过破碎作为再生细骨料，不仅可以缓解目前的对城市环境的影响，同时可以缓解目前用砂紧张的情况，具有重要的生态环境效益、经济效益和技术效益，符合我国建材的可持续发展战略要求。

玻璃是无定形的，并含有大量硅和钙，理论上具备火山灰活性，可以用作混凝土掺合料，但其应用在混凝土中也带来碱-硅反应(ASR)风险，进而使混凝土膨胀开裂，影响混凝土耐久性。因此，如何降低以玻璃粉应用在混凝土中带来碱-硅反应(ASR)风险对混凝土造成的破坏是非常有意义的。

专利申请号为CN201310575016.0,公开日为2014年02月12日的中国发明专利,公开一种掺废玻璃的抗氯离子渗透的混凝土，该混凝土组成为：胶凝材、玻璃细骨料、天然砂、石子、水以及外加剂；总质量以100％计包括：胶凝材10～30％，玻璃细骨料3～8％，天然砂25～40％，石子35～50％，水5～15％，胶凝材料组成为:水泥70～85％，玻璃微粉10～20％，硅灰5～10％。制备方法为：将废玻璃制备的玻璃微粉与玻璃细骨料、石子、水泥、硅灰按所述比例配料后加入搅拌机中预搅拌20s以上；将称量好的总胶材质量的0.5～1.5％的外加剂与水加入到预搅拌好的物料中搅拌120s以上制得掺废玻璃的抗氯离子渗透的混凝土，水胶比0.38～0.55。该发明将废玻璃加入混凝土中用以降低氯离子的扩散性能，从而提高钢筋混凝土的耐久性。

专利申请号为CN202010499823.9,公开日为2020年09月25日的中发明专利申请,公开了一种掺废旧玻璃的混凝土,该发明包括50～70份的水泥、10～30份的玻璃粉、20份的粉煤灰、0～100份的玻璃细骨料、100～250份的天然砂、200份的粗骨料、1～2份的纳米SiO₂、1份的外加剂和40份的水。该发明利用玻璃粉中SiO₂和纳米SiO₂都具有火山灰效应，将其掺入水泥基材料中，纳米SiO₂可与Ca(OH)₂反应生成额外的C-S-H凝胶，并且纳米级的尺寸可使其填充在水泥基材料的孔隙处，使得基体更加致密，提高水泥基材料的力学性能，使得到的混凝土具有优异的力学性能。

现有的技术手段中将玻璃细骨料替代一部分机制砂或天然砂用于混凝土，会掺入硅灰或者纳米SiO₂以抑制潜在的碱-硅反应风险，但是硅灰和纳米SiO₂由于其极细的粒径有着极大的比表面积，往往需水量都较大，无法发挥玻璃细骨料吸水率低、表面光滑的优点，相反还会严重影响混凝土的和易性，不利于混凝土的浇筑。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的问题：废弃玻璃用作混凝土掺合料应用在混凝土中会带来碱-硅反应(ASR)风险使混凝土膨胀开裂，影响混凝土耐久性；以及现有技术中将玻璃细骨料用于混凝土并掺入硅灰或者纳米SiO2以抑制潜在ASR，但是会严重影响混凝土的和易性，不利于混凝土的浇筑。本发明通过特定的矿物掺合料掺量，掺入再生玻璃细骨料对混凝土的级配进行优化，同时添加特定配方的外加剂，使得该低坍落度损失玻璃再生细骨料混凝土的扩展度3h经时损失小于30mm，可以长时间保证其施工性能。