本發(fā)明涉及水泥基建筑材料，尤其是涉及一種自激發(fā)再生骨料混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、再生骨料是指建筑物拆除后的廢棄混凝土經(jīng)破碎、篩分后得到的骨料。由于再生骨料表面覆蓋一層多孔多裂縫的硬化水泥漿體，導(dǎo)致其孔隙率高、粘結(jié)性能差和抗壓強(qiáng)度低，使其性能往往劣于天然骨料，制約了再生骨料在建筑行業(yè)的應(yīng)用。因此，如何實(shí)現(xiàn)再生骨料的回收利用一直是國(guó)內(nèi)外建筑領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。
2、目前，強(qiáng)化再生骨料性能的方法主要集中在以下兩個(gè)方面：(1)采用研磨法、酸液浸泡法和微波加熱法等方法，去除再生骨料表面覆蓋的硬化水泥漿體；(2)采用水玻璃浸泡法、聚乙烯醇浸泡法等方法，強(qiáng)化再生骨料表面覆蓋的硬化水泥漿體。這些方法雖可彌補(bǔ)再生骨料的缺陷，但在經(jīng)濟(jì)性、適用性上存在限制，同時(shí)還可能產(chǎn)生新的環(huán)境污染。
3、文獻(xiàn)1(劉俊輝,劉炳岳,歐思華等.納米二氧化硅對(duì)再生骨料混凝土性能影響的研究[j].材料研究與應(yīng)用,2022,16(02):228-233.)公布了一種提升再生骨料混凝土性能的方法。該方法是通過(guò)添加納米二氧化硅，利用其粒徑小、比表面積大和火山灰活性高等特性提升混凝土的性能。同時(shí)，納米二氧化硅還可填充混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，使其更致密。文獻(xiàn)2(liangc?f,wang?s?c,cai?z?d,et?al.effects?of?co2?curing?methods?on?frostresistance?and?mechanical?properties?of?recycled?aggregate?concrete[j].casestudies?in?construction?materials,2024,e02973.)公布了一種通過(guò)改變養(yǎng)護(hù)方式提升再生骨料混凝土力學(xué)性能的方法。該方法是向再生骨料混凝土通入co2進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，利用co2促進(jìn)再生骨料混凝土碳化，生成碳化產(chǎn)物并填充基體孔隙，從而提升再生骨料混凝土的力學(xué)性能。
4、上述技術(shù)的不足在于：(1)文獻(xiàn)1中通過(guò)添加納米二氧化硅可提升再生骨料混凝土的性能。該制備方法雖有助于再生骨料的回收利用，但其制備過(guò)程中只是將納米二氧化硅與部分拌合水?dāng)嚢韬蠹尤氲交炷林校](méi)有針對(duì)再生骨料進(jìn)行改性處理，導(dǎo)致再生骨料混凝土早期強(qiáng)度提升效果較差。同時(shí)，過(guò)量的二氧化硅還會(huì)造成基體脫水和裂縫生成。此外，納米二氧化硅的價(jià)格偏高，不利于再生骨料混凝土的大規(guī)模應(yīng)用。(2)文獻(xiàn)2中采用co2養(yǎng)護(hù)再生骨料混凝土以提升其性能。養(yǎng)護(hù)早期，再生骨料混凝土的碳化速率較快，可生成較多的碳酸鈣。隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，生成的碳酸鈣逐漸堵塞孔隙，抑制co2的滲透，導(dǎo)致后期混凝土強(qiáng)度提升效果不明顯。盡管增加co2壓力和養(yǎng)護(hù)時(shí)間可提升再生骨料混凝土的性能，但目前僅限于實(shí)驗(yàn)室階段，難以在實(shí)際工程中應(yīng)用。此外，過(guò)長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)還會(huì)導(dǎo)致部分水化產(chǎn)物溶解，削弱再生骨料混凝土的強(qiáng)度。co2養(yǎng)護(hù)還會(huì)使混凝土表層ph值降低，后續(xù)水泥的水化難以使ph值恢復(fù)到原有水平，這增加了鋼筋銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)，限制了再生骨料混凝土的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自激發(fā)再生骨料混凝土及其制備方法，采用自激發(fā)材料作為膠凝材料，并利用納米級(jí)sap顆粒對(duì)再生粗骨料進(jìn)行改性，降低再生粗骨料的孔隙率，增強(qiáng)再生粗骨料與膠凝材料的粘結(jié)性能，以提升自激發(fā)再生骨料混凝土的力學(xué)性能。
2、具體的，本發(fā)明自激發(fā)再生骨料混凝土，由以下重量份原料組成：
3、鋼渣粉90-110份，礦粉190-210份，石膏190-210份，堿激發(fā)劑50-60份，細(xì)骨料580-620份，改性再生粗骨料980-1000份，減水劑10-12份，水200-210份。
4、其中，所述改性再生粗骨料制備工藝為：
5、a.將sap顆粒研磨、篩析，得納米級(jí)sap顆粒，
6、b.將正硅酸乙酯、水性聚氨酯加熱攪拌均勻，得改性劑，
7、c.將納米級(jí)sap顆粒與再生粗骨料混合均勻，加熱，加入改性劑，再加入微晶纖維素，攪拌均勻，冷卻，即得，其中，納米級(jí)sap顆粒、正硅酸乙酯、水性聚氨酯、再生粗骨料、微晶纖維素質(zhì)量比為(1.5-2.5):(20-22):(20-22):100:(4-5)。
8、再生粗骨料孔隙率較高，粘結(jié)性能較差，抗壓強(qiáng)度較低，提高再生粗骨料制備混凝土的力學(xué)性能，關(guān)鍵因素是如何改善再生粗骨料的孔隙結(jié)構(gòu)并強(qiáng)化再生粗骨料的性能。發(fā)明人通過(guò)與高校進(jìn)行合作，進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研技術(shù)轉(zhuǎn)化，通過(guò)引入納米級(jí)sap顆粒，使其與再生粗骨料結(jié)合，使納米級(jí)sap附著在再生粗骨料表面和裂縫中，且該過(guò)程中加入正硅酸乙酯和水性聚氨酯組成的改性劑，使納米級(jí)sap顆粒和再生粗骨料之間的粘結(jié)性進(jìn)一步增強(qiáng)。
9、本發(fā)明納米級(jí)sap顆粒吸水后形成水凝膠類物質(zhì)，不僅會(huì)填充再生粗骨料的孔隙，還可發(fā)揮自修復(fù)性能，對(duì)再生粗骨料裂縫和自激發(fā)混凝土裂縫實(shí)現(xiàn)自愈合，降低裂縫的產(chǎn)生和延展，加熱過(guò)程在去除多余水分的同時(shí)還可促進(jìn)再生粗骨料的改性效果，微晶纖維素的加入可促進(jìn)改性劑流動(dòng)性提高，使納米級(jí)sap顆粒粘附更加均勻，避免改性劑結(jié)塊
10、優(yōu)選的，所述鋼渣粉粒徑為80-150μm。
11、優(yōu)選的，所述礦粉粒徑為20-100μm。
12、優(yōu)選的，所述石膏為磷石膏、脫硫石膏的至少一種。
13、優(yōu)選的，所述堿激發(fā)劑為水玻璃、熟石灰的至少一種。
14、優(yōu)選的，所述細(xì)骨料為石英砂、河砂的至少一種。
15、優(yōu)選的，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
16、優(yōu)選的，步驟a中sap顆粒為聚丙烯酸鈉-聚丙烯酰胺型sap，粒徑為0.1-20mm。
17、優(yōu)選的，步驟a中篩析使用負(fù)壓篩析儀。
18、優(yōu)選的，步驟a中納米級(jí)sap顆粒粒徑為50-100nm。
19、優(yōu)選的，步驟b中加熱至40℃。
20、優(yōu)選的，步驟c中再生粗骨料粒徑為5-16mm。
21、優(yōu)選的，步驟c中加熱至80℃。
22、優(yōu)選的，步驟c中微晶纖維素為天然植物纖維素水解后得到聚合度達(dá)到極限的纖維素，白色結(jié)晶粉末，粒徑為20-60nm。
23、本發(fā)明還涉及上述自激發(fā)再生骨料混凝土的制備方法，具體的，包括如下步驟：
24、1)按重量份稱取各原料，
25、2)將鋼渣粉、礦粉、石膏、細(xì)骨料加入攪拌機(jī)，混合均勻，
26、3)向攪拌機(jī)加入改性再生粗骨料，混合均勻，
27、4)將減水劑加入水，混合均勻，得外加劑溶液，
28、5)將外加劑溶液、堿激發(fā)劑加入攪拌機(jī)，混合均勻，得漿料，
29、6)將漿料成型、脫模、養(yǎng)護(hù)，即得。
30、優(yōu)選的，步驟6)養(yǎng)護(hù)采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。
31、本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
32、1.本發(fā)明采用自激發(fā)材料作為膠凝材料，并添加再生粗骨料，對(duì)大宗固廢進(jìn)行再利用，降本增效，
33、2.本發(fā)明引入納米級(jí)sap顆粒對(duì)再生粗骨料進(jìn)行粘結(jié)與填充，降低再生粗骨料孔隙率，
34、3.本發(fā)明采用改性劑和微晶纖維素提高納米級(jí)sap顆粒與再生粗骨料的結(jié)合效果，綜合提高自激發(fā)再生骨料混凝土力學(xué)性能。