[发明专利]一种纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土由水泥、水、改性再生粗骨料、天然细骨料、玄武岩纤维及聚羧酸高性能减水剂组成；所述水泥、水、改性再生粗骨料、天然细骨料、玄武岩纤维、聚羧酸高性能减水剂的质量比为1：0.52：2.74：1.47：0.012：0.009；所述的改性再生粗骨料由废弃混凝土经过机械破碎筛分、纳米二氧化硅溶液预浸泡、烘干后得到；所述纳米二氧化硅溶液浓度为2%，纳米二氧化硅溶液浸泡时间为48h；所述改性再生粗骨料取代率为100%；改性再生粗骨料表面存在未反应完的纳米二氧化硅与水泥水化产物Ca(OH)₂ 发生反应生成C-S-H凝胶，强化再生粗骨料表面的附着砂浆，提高再生混凝土界面过渡区的强度；纳米二氧化硅和再生骨料的粗糙表面有利于玄武岩纤维的分布，进而充分发挥纤维的增韧、阻裂效应，纳米二氧化硅与玄武岩纤维的协同作用使得再生混凝土的力学性能和耐久性能显著提高；所述再生混凝土的抗压强度达到36.51MPa，劈拉强度达到2.98MPa，抗折强度达到5.27MPa；

所述玄武岩纤维为束状，长度为6～18mm，玄武岩纤维单丝直径为7～15μm，抗拉强度为3000～4800MPa，弹性模量为91～110GPa，密度为2.63～2.65g/cm³ ；

所述的改性再生粗骨料为连续级配粗骨料，粒径为5～20mm；所述的天然细骨料为连续级配的天然河砂，粒径为0.075～4.75mm。

2.根据权利要求1所述的纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土，其特征在于：所述的水泥为P.O 42.5级普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土，其特征在于：所述聚羧酸高性能减水剂的减水率为25％。

4.一种根据权利要求1～3中任一项所述的纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过对不同浓度纳米二氧化硅溶液浸泡后的改性再生粗骨料进行压碎值、吸水率、表观密度的测定，获得改性浓度为2%的纳米二氧化硅溶液；

S2、将废弃混凝土经过机械破碎筛分、改性浓度为2%的纳米二氧化硅溶液浸泡、烘干后得到改性再生粗骨料；

S3、按配比准备水泥、水、天然细骨料、改性再生粗骨料、玄武岩纤维、聚羧酸高性能减水剂；

S4、预先润湿搅拌机筒体，然后将改性再生粗骨料、水泥及天然细骨料投入搅拌机中搅拌均匀；

S5、将玄武岩纤维均匀分散的加入，干拌60～90s；

S6、将水、聚羧酸高性能减水剂依次加入搅拌机中搅拌，直至拌合物混合均匀，得到改性后的再生混凝土。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的搅拌时间为120～180s；所述步骤S6中的搅拌时间为180～300s。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中玄武岩纤维加入具体是将玄武岩纤维分两次均匀分散的加入，玄武岩纤维体积掺入总量为0.1～0.2%，单次玄武岩纤维体积掺入量为总量的一半，范围为0.05～0.1%。