[發明專利]一種強化再生骨料并改善其與砂漿粘結的方法

有效

• 申請號: 201911154468.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110759657B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李如燕;王偉芳
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10;C04B28/02
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

一種強化再生骨料并改善其與砂漿粘結的方法，屬于建筑廢棄物綜合利用與建筑材料生產技術領域，尤其涉及一種增強再生骨料混凝土與砂漿粘結的方法。本發明的方法采用納米SiO₂分散液對混凝土再生骨料進行表面改性。本發明的方法對骨料改性過程主要采取物理吸附，及沉降方法，并且采用少量納米二氧化硅對骨料進行沉降，且有一個較好的提升，較其它方法更加操作簡便，節約成本。

技術領域

本發明屬于建筑廢棄物綜合利用與建筑材料生產技術領域，尤其涉及一種增強再生骨料混凝土與砂漿粘結的方法。

技術背景

隨著我國經濟的發展，城市化進程的加快，全國各地的建筑工程量都在持續增長，混凝土用量隨之急劇上升。這種現狀直接導致粗骨料成為我國的緊缺資源。而在這種城市化進程中，又有大量的混凝土建筑物被拆除，產生許多建筑垃圾，這些建筑垃圾的一般處理方式是露天堆放或填埋，容易形成二次污染。再生混凝土的使用不僅解決粗骨料的需求，同時也防止建筑垃圾的堆放形成的二次污染。再生混凝土相對于天然骨料又有很多的不足，表面附著性能較差，裂紋多、形貌條件差、空隙率大、吸水性能也不好，因此制備出的混凝土的力學性能、耐久性能相應也較差。因此，解決再生混凝土骨料的性能缺陷對其發展和推廣運用有很重要的意義。

目前解決的辦法有物理和化學的方法，物理方法是對骨料進行強化和改性，采用機械研磨、加熱研磨和選擇性加熱研磨等方法，去除再生骨料上附著的砂漿，減少裂紋和骨料整形。也有用微波循環的方法去除再生骨料上的老砂漿，提高再生骨料的品質。化學方法則是采用硅酸鈉和硅烷溶液對再生骨料進行改性，使骨料表面形成憎水性薄膜。也有一些采用高濃度納米二氧化硅分散液，直接對骨料進行化學改性，增強骨料性能，但是這類現有的二氧化硅分散液添加了酸、堿等各種化學添加劑，濃度也高達30％，改性成本較高，不適宜規模化生產應用。

發明內容

本發明提出一種再生骨料的處理方法，采用物理的方法，能夠增強與砂漿的粘結力，使得再生骨料制備的再生混凝土強度有所提高。

一種強化再生骨料并改善其與砂漿粘結的方法，采用納米SiO₂對混凝土再生骨料進行表面改性，其特征在于具體步驟如下：

S1，SiO₂分散液的配置：采用15-25nm納米的SiO₂粉末配置成按重量濃度為0.5-1.5％的納米二氧化硅分散液；

S2，稱取粒徑在4.75-19mm的連續粒級再生粗骨料到分散液中，攪拌后浸泡，取出烘干，每升分散液中加入再生粗骨料1.4-2kg；

其中，浸泡時間需根據納米二氧化硅分散液的濃度來選擇，具體是：0.5％≤分散液濃度1％，浸泡時間2-6h；或1％≤分散液濃度1.5％，浸泡時間2-4h；或分散液濃度為1.5％，浸泡時間2h。

本發明的原理是通過震蕩使納米二氧化硅顆粒充分分散到溶液中，形成納米二氧化硅分散液，然后靜置過程中讓納米二氧化硅被吸附并沉淀到再生骨料開口孔隙和微裂紋中，在再生骨料表面形成納米級、微米級的二氧化硅沉淀層，利用滲透到再生骨料開口孔隙內部的納米粒子，與在再生骨料表面形成的沉淀層，共同吸收再生骨料表面和孔隙內富集的氫氧化鈣，該氫氧化鈣是再生骨料混凝土強度發展過程中形成的。通過水化、液相或固相反應，生成具有較高強度的膠凝物，提高再生骨料與水泥石之間的界面粘結強度來實現再生骨料的原位強化，從而提高再生骨料混凝土的強度和耐久性。

但是本發明中納米二氧化硅物理沉淀層對再生骨料的強度提升會有存在一個閥值，由于采用的物理沉降方法，納米二氧化硅在骨料表面較為松散并不能形成穩定結構層，只有在攪拌完成后與水泥反應才能形成穩定粘結層，若沉淀層過厚則會有部分二氧化硅不能參與反應形成隔離層，分離骨料個砂漿，是混凝土的強度存在崩塌式的下降。因此，需要通過控制骨料的浸泡時間和浸泡液的濃度確保沉淀效果。