[發明專利]一種裝配式建筑用再生骨料的制備方法

有效

• 申請號: 202011275558.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112321184B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張凱;濮利榮;陳望能;笪俊
• 申請（專利權）人: 江蘇金海寧新型建材科技有限公司
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02;C04B18/16;C04B28/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明屬于建筑材料技術領域，更具體的涉及裝配式建筑用再生骨料的制備方法。本發明提供了一種改性再生骨料的制備方法，將再生骨料置于硅酸鈣改性的聚乙烯醇水凝膠溶液中常壓浸漬，固液分離得到改性再生骨料。本發明首次提出了以硅酸鈣作為無機改性材料，通過共沉淀反應交聯到聚乙烯醇上，形成硅酸鈣改性的聚乙烯醇水凝膠溶液對再生骨料進行改性；克服了聚乙烯醇浸漬改性再生骨料需要置于真空壓力下的缺陷，本發明可直接在常壓下浸漬改性，利于實際工程應用。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，更具體的涉及裝配式建筑用再生骨料的制備方法。

背景技術

裝配式結構(prefabricated concrete structure)是裝配式混凝土結構的簡稱，是以預制構件為主要受力構件經裝配，連接而成的混凝土結構。裝配式鋼筋混凝土結構是我國建筑結構發展的重要方向之一。與現澆施工工法相比，裝配式結構有利于綠色施工，因為裝配式施工更能符合綠色施工的節地、節能、節材、節水和環境保護等要求。

隨著我國城市化進程加速，建筑垃圾的處理已經成為我國建筑業可持續發展所必須攻克的難題。建筑垃圾的成分非常復雜，但其中包含的廢棄混凝土中含有一定數量的天然砂石骨料，通過采取特定的技術手段將其破碎篩分后得到再生骨料。再生骨料的性能跟天然骨料相比，存在較大差異，如：孔隙率高、吸水率高、壓碎指標高等，一定程度上限制了再生骨料在工程結構中的再利用。

CN 102786243 B中通過利用納米二氧化硅水膠體浸泡處理再生骨料提高其性能的方法以提高再生骨料在高性能混凝土中的利用率；CN 108298849 A中采用稀醋酸對再生骨料進行前處理，進而去除骨料表面的硬化水泥砂漿降低再生骨料吸水率，改善再生骨料質量。現有技術(混凝土，硅烷與PVA對再生混凝土粗骨料改性試驗研究，2015年第3期，93頁)中公開了采用PVA對再生骨料改性，但是需要在真空輔助的條件下改性，限制了PVA改性在實際工程中的應用。

目前現有技術中雖然涌現出大量建筑垃圾再生骨料的技術，但改性技術本身存在一定缺陷，而且得到的再生骨料用于生產墊層混凝土和對強度、耐久性不作要求的制品，而無法用于高強混凝土，更無法用于制備裝配式建筑用混凝土。將再生骨料進行改進用于制備裝配式建筑是未來綠色建筑技術的重要研究課題。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中再生骨料的缺陷，且無法用于制備高強度混凝土的缺陷。本發明提供了再生骨料的改性方法，制備出的再生骨料可用于制備高性能混凝土，進一步滿足裝配式建筑部件對混凝土的要求。

根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種改性再生骨料的制備方法，將再生骨料置于硅酸鈣改性的聚乙烯醇水凝膠溶液中常壓浸漬，固液分離得到改性再生骨料。本發明采用硅酸鈣對聚乙烯醇進行改性，克服了傳統聚乙烯醇溶液無法進入再生骨料內部，需在高壓條件下將再生骨料浸漬到聚乙烯醇溶液中的缺陷(如混凝土，硅烷與PVA對再生混凝土粗骨料改性試驗研究，2015年第3期，93頁)。

優選的，所述硅酸鈣改性的聚乙烯醇水凝膠溶液的制備方法為：將聚乙烯醇加入到5-10wt％硅酸鈉水溶液中升溫至90-95℃超聲反應30-40min，然后滴加與硅酸鈉等摩爾的氯化鈣水溶液進行交聯8-12h后降溫至室溫，滴加氫氧化鈉調節體系pH至9-11，在800-1000轉/min的轉速下攪拌12h以上得硅酸鈣改性的聚乙烯醇水凝膠溶液。進一步優選的，每1g聚乙烯醇加入0.1-0.2g硅酸鈉。實驗中發現，若是硅酸鈉的加入量超過0.3g，則制備出的改性再生骨料的吸水率降低不明顯，仍為8％左右，即硅酸鈣的量增多會影響PVA對再生骨料的改性作用，無法達到降低吸水率的作用；同時硅酸鈉的加入量不易過少，過少也會導致制備出的改性再生骨料的吸水率降低不明顯，可能是由于少量的硅酸鈉(后期轉化為硅酸鈣)無法與再生骨料相互作用，即無法促進PVA與再生骨料相互作用。

優選的，所述再生骨料為再生混凝土經破碎分級后收集的粒徑為5-10mm的骨料。

優選的，所述聚乙烯醇的聚合度為1800，醇解度為90％。