[發明專利]一種改性再生骨料及其制備方法和透水混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202010127511.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111302689A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 鄒篤建;王中楨;劉鐵軍;周傲;沈明明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10;C04B18/16;C04B28/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發明涉及混凝土技術領域，具體涉及一種改性再生骨料及其制備方法和透水混凝土及其制備方法。本發明提供的改性再生骨料的制備方法，包括以下步驟：將再生骨料置于甲基三乙氧基硅烷的含水乳液中，進行改性，得到改性再生骨料。本發明提供的改性再生骨料吸水率低，以本發明制備的改性再生骨料為骨料制備透水混凝土時，由于改性再生骨料表面具有憎水作用的硅烷膜，能夠避免由于水泥漿中的水向骨料表面聚集導致的局部水灰比增高，使得混凝土界面過渡區更加密實，提高透水混凝土的抗凍性和強度。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，具體涉及一種改性再生骨料及其制備方法和透水混凝土及其制備方法。

背景技術

再生骨料來源于建筑廢棄物破碎形成的顆粒，其疏松多孔的結構具有較大的吸水率和較差的力學性能，所制備的透水混凝土由于抗凍性較差，限制了在寒冷地區的應用。

現有技術多通過在混凝土中添加引氣劑，引入微小氣泡來緩解水泥基體中水結冰而產生的壓力，從而提升混凝土抗凍性，但透水混凝土屬干硬性多孔混凝土，由于水灰比較低(0.25～0.35)，且水泥漿用量較少，氣泡難以有效引入，抗凍性仍有待提高。也有現有技術通過在水泥漿體中添加諸如硅粉和粉煤灰等外摻物，來提升再生骨料透水混凝土中水泥基體的強度，從而提升再生骨料透水混凝土的抗凍性，但該方法無法有效解決再生骨料高吸水率導致的透水混凝土抗凍性降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性再生骨料及其制備方法和透水混凝土及其制備方法，本發明制備的改性再生骨料內部含水率低，降低了骨料發生結冰破碎的風險，能夠提高再生骨料透水混凝土的抗凍耐久性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種改性再生骨料的制備方法，包括以下步驟：

將再生骨料置于甲基三乙氧基硅烷的含水乳液中，進行改性，得到改性再生骨料。

優選地，所述甲基三乙氧基硅烷的含水乳液中甲基三乙氧基硅烷的質量濃度為5～15％。

優選地，所述改性的時間為24～48h。

優選地，所述改性后，還包括：將改性所得濕骨料在常溫下進行干燥。

本發明提供了一種改性再生骨料，采用上述技術方案所述制備方法制備得到，包括再生骨料和附著于所述再生骨料表面的硅烷膜。

本發明還提供了一種透水混凝土，包括以下重量份數的制備原料：

上述技術方案所述制備方法制備得到的改性再生骨料或上述技術方案所述的改性再生骨料3～4份，水泥1份，水0.25～0.35份。

本發明提供了上述技術方案所述透水混凝土的制備方法，包括以下步驟：

將改性再生骨料和部分水混合，得到飽和再生骨料；

將所述飽和再生骨料和水泥、余量水混合，得到透水混凝土。

本發明提供了一種改性再生骨料的制備方法，包括以下步驟：將再生骨料置于甲基三乙氧基硅烷的含水乳液中，進行改性，得到改性再生骨料。在本發明中，甲基三乙氧基硅烷(MTES)中的Si-OC₂H₅基團遇水通過脫醇反應水解為硅羥基Si-OH，形成甲基硅醇，甲基硅醇中的硅羥基在堿性環境下發生縮合反應，形成Si-O-Si鍵，再生骨料中的老舊砂漿均為堿性，為水解和縮合反應提供了環境；同時，硅羥基還可以與再生骨料表面的羥基-OH發生縮合反應，使憎水性硅烷分子附著于再生骨料表面，形成一層的硅烷膜，其中甲基定向排列在再生骨料表面(如圖1所示)，起到了憎水的作用，從而有效降低再生骨料的吸水率。以本發明制備的改性再生骨料為骨料制備透水混凝土時，由于改性再生骨料表面具有憎水作用的硅烷膜，能夠避免由于水泥漿中的水向骨料表面聚集導致的局部水灰比增高，使得混凝土界面過渡區更加密實，提高透水混凝土的抗凍性和強度。