[发明专利]一种碳纤维增强纳米偏高岭土再生混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于再生混凝土技术领域，具体涉及到一种碳纤维纳米偏高岭土再生混凝土及其制备方法，该再生混凝土的原料如下重量份数的组分：碳纤维0～3.5份，纳米偏高岭土0～45份，再生粗骨料175～1166份，天然粗骨料0～991份，天然细骨料656份，十二烷基苯磺酸钠3.7份，水泥328～373份，水215～249份；本发明具有抗压强度好、劈裂抗拉强度好、延性好等优点，并且其使用的原材料成本低，解决了建筑垃圾对环境污染，缓解天然粗骨料过度开采问题的同时，为再生混凝土的广泛应用奠定了基础。

技术领域

本发明属于再生混凝土技术领域，具体涉及一种碳纤维增强纳米偏高岭土再生混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，城市化进程的快速发展，一方面，对建筑材料-天然粗骨料的需求在急剧增加，另一方面，由于一些基础性建筑设施或旧、危房逐渐被淘汰，使得在拆除重建过程中产生产生不可估量的建筑垃圾。沿用传统的处理方式，如：填埋、择地堆放等，已经难以有效处理数量正在急剧增多的建筑垃圾，这将会对生态环境及周围的生活环境受到巨大影响。

为了有效解决拆除旧建筑所产生的建筑垃圾，利用再生混凝土技术，用再生粗骨料部分取代或全部取代天然粗骨料。但由于再生粗骨料表面附着砂浆，其较弱的骨料-砂浆接触界面以及内部孔隙是导致再生混凝土性能差的主要原因，且再生粗骨料具有吸水率大、压碎指标高等特点。因此利用再生骨料制备的再生混凝土各项性能均不如普通混凝土，很大程度上限制了再生混凝土的实际应用。

纳米材料具有粒径小，表面活性高的特点，可填充混凝土中的孔隙和裂缝，同时依靠部分材料特有的火山灰活性，产生大量凝胶改善混凝土材料的界面过渡区及微观孔结构，使其具有更致密的结构，且能有效促进水泥基材料的早期水化反应，增强混凝土的抗压强度，但对劈裂抗拉强度的提升效果甚微，且大多数纳米材料造价较高，因此，应用前景受到限制。

目前，已有研究使用纤维改善再生混凝土的劈裂抗拉强度，改善再生混凝土的综合性能。研究表明，纤维能够在再生混凝土内部形成稳定的支撑结构，阻碍再生混凝土内部微裂缝的产生和发展，有利于增强再生混凝土的韧性，从而显著提高再生混凝土的劈裂抗拉强度。但与此同时，由于纤维的加入会导致再生混凝土内部结构密实度降低，从而影响再生混凝土的抗压强度。

因此，为了解决再生混凝土力学性能不足的问题，亟需一种再生混凝土的制备方法，提高再生混凝土在实际工程中的应用。

发明内容

为了解决再生混凝土力学性能的不足，本发明提供一种碳纤维增强纳米偏高岭土再生混凝土及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种碳纤维增强纳米偏高岭土再生混凝土，由包括以下重量份组分的原料制成：

碳纤维0～3.5份

纳米偏高岭土0～45份

再生粗骨料175～1166份

天然粗骨料0～991份

天然细骨料656份

十二烷基苯磺酸钠3.7份

水泥328～373份

水215～249份

所述碳纤维增强纳米偏高岭土再生混凝土制备方法，包括如下步骤：

S1：将试验所需量的纳米偏高岭土、十二烷基苯磺酸钠和水加入至搅拌桶内，用搅拌仪对其进行搅拌分散，制得纳米偏高岭土分散液。

S2：将碳纤维、水泥、砂、天然粗骨料、再生粗骨料加入到混凝土搅拌机中进行干拌，使其混合均匀。

S3：将上述制得纳米偏高岭土分散液倒入混凝土搅拌机中搅拌，装模、振捣后，得到碳纤维纳米偏高岭土再生混凝土。