[發(fā)明專利]一種摻有橡膠粒的再生混凝土及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107746228B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文鋒;王召猛
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/02
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明提供一種摻有橡膠粒的再生混凝土及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過將建筑廢棄物經(jīng)過消毒、破碎、除雜、篩分、強化處理等工藝制備再生骨料；利用廢棄橡膠輪胎等經(jīng)過消毒、磨碎、預(yù)處理、溫變流體法處理、強化處理等工藝制備橡膠顆粒；得到的再生復(fù)合骨料與硅酸鹽水泥、水、其它摻和料混合通過控制不同配比，經(jīng)后續(xù)工藝制得不同混凝土制品，如摻有橡膠粒的再生混凝土預(yù)制墻板、砌塊等，使用該方法制備的混凝土，具有環(huán)保、價格低廉、力學(xué)性能穩(wěn)定、耐久性好等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程材料領(lǐng)域，具體涉及一種摻有橡膠粒的再生混凝土及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國建筑廢棄物排放量以較高的速度增長，而建筑廢棄物中的可再生組分比例可達(dá)到60％-100％。而我國在建筑廢棄物資源化再利用的研究和產(chǎn)業(yè)化方面起步較晚，雖然專家學(xué)者做了一些基礎(chǔ)性工作以及部分地區(qū)開始嘗試使用一些再生的建筑材料或制品，如再生骨料混凝土、蒸壓制品、混凝土砌塊等，但并沒有得到廣泛推廣，絕大部分建筑廢棄物還是被填埋或堆存。

目前技術(shù)方面存在以下幾個方面的問題：(1)傳統(tǒng)再生骨料顆粒棱角多、表面粗糙、組分中還含有硬化水泥漿，再加上混凝土塊在破碎過程中因損傷積累在內(nèi)部造成大量微裂紋，導(dǎo)致再生骨料自身的孔隙率大、吸水率大、堆積密度小、堆積空隙率大、壓碎指標(biāo)值高；這種再生骨料制備的再生混凝土用水量較大、硬化后的強度低、彈性模量低，而且抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化能力、收縮、徐變和抗氯離子滲透性等耐久性能均低于普通混凝土。(2)橡膠粒、再生骨料組合形成再生復(fù)合骨料，且橡膠粒與再生骨料作為不同材料，兩者界面的粘結(jié)與彌合程度不高，需要進(jìn)一步加強。(3)傳統(tǒng)再生骨料再生產(chǎn)品產(chǎn)量不高、質(zhì)量不穩(wěn)定，高性能再生建筑產(chǎn)品制備存在技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明人經(jīng)長期的技術(shù)與實踐探索，提供一種摻有橡膠粒的再生混凝土及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過將建筑廢棄物經(jīng)過消毒、破碎、除雜、篩分、強化處理等工藝制備再生骨料；利用廢棄橡膠輪胎等經(jīng)過消毒、磨碎、預(yù)處理、溫變流體法處理、強化處理等工藝制備橡膠顆粒；得到的再生復(fù)合骨料與硅酸鹽水泥、水、其它摻和料混合通過控制不同配比，經(jīng)后續(xù)工藝制得不同混凝土制品，如摻有橡膠粒的再生混凝土預(yù)制墻板、砌塊等，使用該方法制備的混凝土，具有環(huán)保、價格低廉、力學(xué)性能穩(wěn)定、耐久性好等優(yōu)點。

本發(fā)明的第一個方面，公開了一種再生橡膠粒在再生混凝土中的應(yīng)用。

其中，所述再生橡膠粒是廢棄橡膠制品依次經(jīng)過預(yù)處理、溫變流體處理及強化處理制備得到；

所述預(yù)處理具體方法為將橡膠粒浸漬于硅烷偶聯(lián)劑預(yù)處理液中；通過硅烷偶聯(lián)劑處理，從而使得橡膠粒的黏著性增強，從而增強橡膠粒與骨料材料的結(jié)合；同時還可以增強處理后的橡膠粒與高分子材料和粘結(jié)劑生物結(jié)合，從而在粘結(jié)界面形成較高的化學(xué)鍵，大大改善粘結(jié)強度；

所述溫變流體處理方法具體為：將溫變流體材料加熱至熔融狀態(tài)，將熔融狀態(tài)的溫變流體材料與橡膠粒攪拌均勻，從而使橡膠粒表面覆蓋一層溫變流體材料膜；采用該方法對橡膠粒進(jìn)行處理，在后期對再生混凝土產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)時，當(dāng)達(dá)到溫變流體材料熔點后，其液體滲透進(jìn)入其周遭混凝土中未能彌合的微小縫隙中，加強了再生復(fù)合骨料間粘結(jié)作用力，彌補了再生骨料形成混凝土?xí)r內(nèi)部出現(xiàn)多而密縫隙的缺陷；

其中，溫變流體材料優(yōu)選為環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂具有良好的粘結(jié)性、流動性、滲透性，且熔點固定；

所述強化處理方法為使用硅粉和硅烷偶聯(lián)劑對橡膠進(jìn)行二次處理；從而增強后期制備的再生混凝土的抗壓強度；

本發(fā)明的第二個方面，公開了一種摻有橡膠粒的再生混凝土，所述再生混凝土由水泥、水、再生骨料、再生橡膠粒和外加摻合料制成，所述水泥、水、再生骨料、再生橡膠粒和外加摻合料的質(zhì)量比為1：0.3～0.4：3：0.2～0.5：0.2～1；

其中，所述水泥為42.5號普通硅酸鹽水泥；