一種低干燥收縮的高性能再生混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土木工程混凝土技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低干燥收縮的高性能再生混 凝土。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土是目前使用最多的建筑材料，全世界每年使用的混凝土量超過10億立方 米，其中所需的砂石骨料量達(dá)到60-80億噸。大量的砂石需求導(dǎo)致大量的開山采石和河流 挖砂等，已經(jīng)嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境，制約了社會的可持續(xù)發(fā)展。而另一方面，建筑廢棄垃 圾是城市垃圾的主要組成部分，其中廢棄混凝土所占比例最高，約有30% ~50%。為了解決 上述兩方面難題，廢棄混凝土的再生利用就成為了一個(gè)重要的課題。
[0003]高性能再生混凝土是使用再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制的高性 能混凝土。將具備高耐久性、高工作性、高體積穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)的高性能混凝土與再生混凝土 相結(jié)合，能夠彌補(bǔ)再生混凝土強(qiáng)度較低、干燥收縮大、工作性差、耐久性不好等主要缺點(diǎn)，從 而擴(kuò)大再生混凝土的應(yīng)用范圍。鑒于未來普通混凝土高強(qiáng)、高性能化的發(fā)展趨勢，再生混凝 土也應(yīng)該往著高強(qiáng)、高性能的方向發(fā)展，從而發(fā)揮再生混凝土自身的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)其巨大的經(jīng) 濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。
[0004] 普通混凝土中主要產(chǎn)生收縮變形的是水泥砂漿，而粗集料對水泥砂漿的收縮變形 起著抑制作用。再生混凝土的收縮機(jī)理同普通混凝土基本一樣，但由于再生集料表層的老 水泥砂漿吸水后產(chǎn)生收縮，以及再生集料的彈性模量較小，使其抑制作用降低，導(dǎo)致一般情 況下再生混凝土的干燥收縮大于普通混凝土。本發(fā)明在對再生骨料預(yù)處理方法、再生粗細(xì) 骨料取代率、礦物摻和料對高性能再生混凝土干燥收縮的影響綜合研宄基礎(chǔ)上，提出了一 種低干燥收縮的高性能再生混凝土。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種低干燥收縮的高性能再生混凝土，其強(qiáng)度為C30-C50 中等強(qiáng)度、坍落度為180-210_，克服了普通再生混凝土干燥收縮大的缺點(diǎn)，滿足泵送要求。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種低干燥收縮的高性能再生混凝土，包含有膠凝材料、粗骨料、細(xì)骨料、水和高 效減水劑，其配比為：每立方米高性能再生混凝土包含膠凝材料400-500kg，粗骨料 950-1150kg，細(xì)骨料 660-715kg，水 160-180kg，高效減水劑 4-9kg; 所述膠凝材料為水泥和粉煤灰的混合物；所述粗骨料為再生粗骨料或再生粗骨料與天 然粗骨料的混合物；所述細(xì)骨料為天然細(xì)骨料或天然細(xì)骨料與再生細(xì)骨料的混合物。
[0007]所述膠凝材料中粉煤灰的等級不低于II級，其占膠凝材料重量的309^40% ;水泥 為42. 5號普通娃酸鹽水泥；水膠比為0. 36-0. 40。
[0008]所述天然粗骨料是連續(xù)級配為5-20mm的碎石；所述再生粗骨料滿足《混凝土用再 生粗骨料》（GB/T25177-2010)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于I~111類再生粗骨料的性能要求，連續(xù)級配，粒徑 為5-20mm時(shí)；再生粗骨料的用量占粗骨料重量的70%~100%。
[0009] 所述再生細(xì)骨料的表觀密度、堆積密度、空隙率均滿足《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨 料》（GB/T25176-2010)標(biāo)準(zhǔn)中對I類再生細(xì)骨料的指標(biāo)要求； 當(dāng)再生粗骨料的用量占粗骨料重量的70%時(shí)，再生細(xì)骨料的用量不超過細(xì)骨料重量的 30%，或水洗的再生細(xì)骨料的用量不超過細(xì)骨料重量的70% ;所述水洗是將再生細(xì)骨料倒入 敞口盆內(nèi)用水沖洗，以去除附著的粉塵、雜質(zhì)及再生細(xì)骨料中粒徑< 〇. 15mm的顆粒后，撈 起曬干。
[0010] 所述天然細(xì)骨料為河砂，中砂；砂率：〇. 36-0. 43。
[0011] 攪拌混凝土?xí)r，采用凈漿裹石工藝，即首先加入膠凝材料、3/5水和1/2高效減水 劑攪拌60秒；然后加入粗骨料攪拌90秒；最后加入細(xì)骨料、剩余的水及高效減水劑水?dāng)嚢?90秒。
[0012] 已有研宄結(jié)果表明，再生粗骨料通過化學(xué)漿液浸泡或物理機(jī)械攪拌等預(yù)處理，可 以在一定程度上降低再生粗骨料的壓碎指標(biāo)和吸水率，并改善再生混凝土的抗壓強(qiáng)度，但 這些方法操作都相對比較復(fù)雜。本發(fā)明采用凈漿裹石工藝法進(jìn)行預(yù)處理，提高了水泥等膠 凝材料的分散程度，增強(qiáng)了再生粗骨料表面的機(jī)械咬合作用，強(qiáng)化了再生混凝土界面過渡 區(qū)，從而提高了再生混凝土的彈性模量和抗變形能力，有利于降低再生混凝土的干燥收縮。
[0013]礦物摻和料是高性能混凝土中不可缺少的組分之一，對混凝土的收縮開裂有重要 的影響。摻入一定比例的粉煤灰、礦澄或娃灰，可以在一定程度上改善混凝土的干縮性能。 但基于凈漿裹石工藝預(yù)處理基礎(chǔ)上摻入礦物摻和料的再生混凝土收縮性能研宄還鮮有報(bào) 道。本發(fā)明將再生粗骨料經(jīng)過凈漿裹石工藝法處理，使再生粗骨料表面上包裹了一層水泥 漿，并以粉煤灰替代部分水泥，使包裹的水泥漿中又存在著粉煤灰，由于粉煤灰中火山灰的 效應(yīng)，可生成有膠凝性質(zhì)的穩(wěn)定水化硅酸鈣凝膠，從而改善再生混凝土界面結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié) 構(gòu)，提高了再生混凝土的密實(shí)程度和彈性模量，相應(yīng)補(bǔ)償了因孔隙失水而產(chǎn)生的部分干燥 收縮。
[0014]本發(fā)明的顯著效果在于： (1)本發(fā)明生產(chǎn)的高性能再生混凝土屬于C30-C50的中等強(qiáng)度范圍，坍落度為 180-210mm，有利于現(xiàn)代化泵送澆筑工藝，且通過合理的再生骨料預(yù)處理方法、摻入適量的 粉煤灰與高效減水劑，可有效降低再生混凝土干燥收縮值，使所得高性能再生混凝土的干 縮值接近甚至低于普通混凝土，提高了高性能混凝土的體積穩(wěn)定性，為再生混凝土合理而 廣泛的運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。
[0015] (2)本發(fā)明中再生粗骨料的取代率可達(dá)70%-100%，再生細(xì)骨料的取代率最多可 達(dá)70%，其在較大比例上利用了廢棄的混凝土，可從根本上解決我國建筑垃圾大量堆放的問 題，同時(shí)也促進(jìn)了我國科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實(shí)施例1所得高性能再生混凝土與同配比普通混凝土干燥收縮應(yīng)變值的對 比曲線。
[0017] 圖2為實(shí)施例2所得高性能再生混凝土與同配比普通混凝土干燥收縮應(yīng)變值的對 比曲線。
[0018] 圖3為實(shí)施例3所得高性能再生混凝土與同配比普通混凝土干燥收縮應(yīng)變值的對 比曲線。
[0019] 圖4為實(shí)施例4所得高性能再生混凝土與同配比普通混凝土干燥收縮應(yīng)變值的對 比曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明所述的 技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0021] 一種低干燥收縮的高性能再生混凝土，包含有膠凝材料、粗骨料、細(xì)骨料、水和高 效減水劑，每立方米高性能再生混凝土包含膠凝材料400-500kg，粗骨料950-1150kg，細(xì)骨 料 660-715kg，水 160-180kg，高效減水劑 4-9kg; 所述膠凝材料為水泥和粉煤灰和混合物，所用粉煤灰占膠凝材料重量的309^40% ;所 述粗骨料為再生粗骨料或再生粗骨料與天然粗骨料的混合物；所述細(xì)骨料為再生細(xì)骨料與 天然細(xì)骨料的混合物。