[发明专利]一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料及其制备方法

说明书

本申请涉及建筑材料再利用领域，具体公开了一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料及其制备方法。包括以下原料：建筑垃圾原渣200‑300份，醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液100‑120份，共价有机骨架COFs 2‑4份，纳米炭黑20‑30份，硼酸酯10‑15份，偶联剂20‑60份；制备方法为：将建筑垃圾粉碎为再生骨料原渣，对再生骨料原渣进行补强处理，按大小分级即得粗细两种骨料；本申请得到的再生骨料强度性能高、吸水率小，可满足制备更高力学性能再生骨料混凝土的要求，合理利用建筑垃圾，是一种环境友好型的建筑材料。

技术领域

本申请涉及再生建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料及其制备方法。

背景技术

随着城市建设的迅速发展，每年都有无数土建工程竣工，在这些工程项目所需的建筑材料中，天然砂是制备混凝土优选的骨料来源，但由于天然砂用量过多储备量减少并且有许多废旧楼梯拆除产生大量破碎混凝土，使用建筑垃圾再生的再生骨料代替一部分天然砂作为骨料是很好的选择；再生骨料可用于混凝土制备，但是制备出的再生混凝土普遍不如使用天然砂作为骨料制备的混凝土的强度性能优异，目前的相关技术制备的再生骨料有内部孔隙较多，孔隙率高，力学性能差，而且由于吸水率高，吸收骨料周围水分，用于水泥水化自由水减少，使得包裹在骨料周围水泥水化不充分，不利于混凝土抗压强度的增长，混凝土56d抗压强度低等缺点，影响混凝土的耐久性，因此需要进一步提升再生骨料的相关性能。

发明内容

为了解决再生骨料有内部孔隙较多，吸水率高的问题，本申请提供一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料，采用如下的技术方案：

一种利用建筑垃圾生产的洁净再生骨料，原料包括：建筑垃圾200-300份，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液100-120份，共价有机骨架COFs 2-4份，纳米炭黑20-30份，硼酸酯10-15份，偶联剂20-60份。

通过采用上述技术方案，采用在再生骨料的空隙中填充醋酸乙烯-乙烯共聚乳液来提升骨料的密实度，在乳液中添加纳米炭黑来补强，一方面，纳米炭黑与有机乳液直接接触时亲和性差，采用共价有机骨架COFs吸附碳元素的特性，先达到纳米炭黑和共价有机骨架COFs的结合，再通过共价有机骨架COFs与醋酸乙烯-乙烯共聚乳液同为有机聚合物，两者亲和能力极佳，利用共价有机骨架COFs为两亲桥梁，解决了大量的纳米炭黑与有机乳液直接接触时亲和性差的问题，在向乳液中添加纳米炭黑的情况下，提升纳米炭黑的有效亲和量，极大程度的发挥了纳米炭黑在添加至复合乳液时对填补再生骨料孔隙时可起到的填补效果；另一方面，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为疏水性乳液，硼酸酯处理可以使处理后的共价有机骨架COFs和纳米炭黑均呈现疏水性，即具有良好的抗水解稳定性，且使用硼酸酯后热稳定性和韧性也会有提升；再生骨料的密实度得到提升且骨料呈疏水性，因此，使用本申请方案处理过的再生骨料制备混凝土的力学性能方面和吸水率方面都会得到显著的改善。

优选的，所述纳米炭黑为经过季铵盐溶液表面喷淋处理的纳米炭黑，喷淋溶液量按照每立方米纳米炭黑喷淋2kg实施。

通过采用上述技术方案，通过季铵盐对纳米炭黑表面碱性羟基的结合，使得纳米炭黑不具备可产生氢键形成聚集的集团，增强了纳米炭黑的分散性，同时季铵盐露出的另一端为疏水端，增强了纳米炭黑的疏水性。

优选的，所述共价有机骨架COFs制备方法为：

⑴.以重量份计，向10-15份三醛基间苯三酚中滴加12-18份路易斯酸类亲电试剂，加热至70-75℃，反应2-4h，冷却至室温，洗涤、干燥后得双羟基结构产物；

⑵.以重量份计，将12-15份邻二酚类单体和10-15份双羟基结构产物，以及3-6份碳酸钾加入至有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺中，升温至70-80℃反应2-3h，通过溶剂热的方法合成共价有机骨架COFs，洗涤，干燥，即得。