專利名稱：一種再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域混凝土類，涉及一種利用水溶性樹脂改善再生骨料的物理性質(zhì)和力學(xué)性能并用該再生骨料制造的結(jié)構(gòu)混凝土，以及該結(jié)構(gòu)混凝土的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在國內(nèi)的很多大城市，建筑工業(yè)產(chǎn)生的廢物已經(jīng)變?yōu)楣Α＿@些廢物不僅對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，而且正在和人類爭奪生存的空間，嚴(yán)重影響國家的可持續(xù)發(fā)展。因此，開發(fā)減少、回收和利用建筑廢物的新技術(shù)已迫在眉睫。建筑廢物主要產(chǎn)生于舊建筑物的拆遷和新建筑物的建造過程中，因此，減少建筑物就必須在拆遷和建造工程中，采用先進(jìn)的管理技術(shù)和拆遷建造技術(shù)。眾所周知，建筑廢物一般由混凝土碎塊，粘土磚和瓷磚，砂和灰塵，木屑，塑料和廢紙，廢金屬等組成。混凝土碎塊通常是建筑廢物的最大組成部分，經(jīng)過破碎篩分的混凝土碎塊可以被用來替代混凝土中的天然骨料或者被用來做道路的基礎(chǔ)。這一類型回收材料就叫做循環(huán)再生骨料。循環(huán)再生骨料在一些歐美發(fā)達(dá)國家的建筑工業(yè)中已經(jīng)成功應(yīng)用，但是主要應(yīng)用在非結(jié)構(gòu)混凝土和道路的基礎(chǔ)上，在結(jié)構(gòu)混凝土中的應(yīng)用有限，通常只有混凝土粗骨料的20%是循環(huán)再生骨料。這主要是由于循環(huán)再生骨料與天然的骨料相比強(qiáng)度低，多孔和有較高的吸水率。這就要求在配制混凝土?xí)r多加水來增加其流動度從而導(dǎo)致硬化混凝土的干縮率和蠕變增加。為了克服循環(huán)再生骨料再利用的這一困難，混凝土研究人員經(jīng)過研究已經(jīng)開發(fā)出了利用機(jī)壓成型的方法制造混凝土隔墻磚和鋪路砌塊的專利技術(shù)。同時研究發(fā)現(xiàn)利用常壓蒸氣養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以提高循環(huán)再生骨料在結(jié)構(gòu)混凝土中的利用率。再生骨料與天然石子骨料相比具有如下缺點:吸水率高，壓碎指標(biāo)低，高空隙率。因此，當(dāng)再生骨料用來制造混凝土?xí)r，會帶來`混凝土的塌落度難以控制，強(qiáng)度低，彈性模量下降，干縮率和蠕變高以及耐久性下降等弱點，從而導(dǎo)致再生骨料在結(jié)構(gòu)混凝土中的應(yīng)用非常有限。研究表明水溶性樹脂添加到混凝土中，會改善水泥水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)從而使混凝土的耐久性提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)再生骨料吸水率高的性質(zhì)和水溶性樹脂改善水泥水化的原理，基于現(xiàn)有再生骨料混凝土的制造方法，首次提出利用水溶性樹脂改善再生骨料物理性質(zhì)和力學(xué)性能的概念，適用于結(jié)構(gòu)混凝土及高性能再生骨料混凝土。本發(fā)明同時提供該再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土的制造方法。將水溶性樹脂配制成不同濃度的溶液灌入空隙率高的再生骨料中，可以改善再生骨料的物理性質(zhì)和力學(xué)性能。利用樹脂處理過的再生骨料制造的混凝土其力學(xué)性能和耐久性大大改善，完全可以用作結(jié)構(gòu)混凝土。本發(fā)明的目的在于制造一種能夠提高再生骨料利用率(50% )以上的結(jié)構(gòu)混凝土。通過利用水溶性樹脂處理再生骨料提高其性能的方法使再生骨料在結(jié)構(gòu)混凝土中的利用率大大提高。所述混凝土由水泥，骨料，摻合料，添加劑和水組成。其中水泥為混凝土技術(shù)中通常采用的任何水泥包括各類娃酸鹽類水泥(Portland cement)、硫招酸鹽水泥,或白水泥、或彩色水泥、或以上任何一種水泥加各種顏料。其中粗骨料包括:再生粗骨料，天然碎石，或卵石，或人造輕骨料，或以上骨料的混合物。細(xì)骨料包括河沙，或水洗海砂，或石英砂，或人工制造的各種細(xì)砂如玻璃砂和粉碎石砂；其中摻合料可包括:高嶺粉(metakaolin)，硅粉(silica fume),粉煤灰和礦洛粉。所述的水溶性樹脂包括:聚乙烯醇(PVA)，白乳膠等可用于水泥混凝土的水溶性樹脂。本發(fā)明所述混凝土的各種成分配比可參考本領(lǐng)域的常規(guī)方案。優(yōu)選地，本發(fā)明所述再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土中，水灰比為0.3 0.6，膠凝材料(水泥+礦物添加劑)用量300-600Kg/m3，再生粗骨料取代天然石子骨料20% 100%，粉煤灰取代水泥量為O 30wt%，硅灰取代水泥量為5 IOwt %，或高嶺粉取代水泥量為O 20wt %，或礦渣粉取代水泥30 % 60 %。所述水溶性樹脂的濃度為2 % 12wt %。更優(yōu)選地，本發(fā)明所述再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土中，水灰比為0.35 0.45，膠凝材料(水泥+礦物添加劑)用量450-550Kg/m3，再生粗骨料取代天然石子骨料50 % 80 %，粉煤灰取代水泥量為25wt %，硅灰取代水泥量為8wt %，或高嶺粉取代水泥量為IOwt %，或礦渣粉取代水泥40 % 50 %。所述水溶性樹脂的濃度為當(dāng)采用自然灌入法時為6 % 8wt %。當(dāng)采用抽真空灌入法時為8% IOwt%。本發(fā)明還提供了上述再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土的制造方法；首先將水溶性樹脂按 照所需的濃度配制成溶液，然后將再生骨料倒入容器中再將樹脂溶液倒入裝有再生骨料的容器使其自然灌入再生骨料，或者將再生骨料裝入密閉的可以抽真空的容器中，然后抽真空到負(fù)一個大氣壓，再在真空泵開啟的情況下將將樹脂容易溶液灌入再生骨料。灌入時間為自然灌入24-72小時，抽真空灌入8-24小時。第三，將處理過的再生骨料從容器中取出自然干燥后即可用作配制混凝土。其處理流程如

圖1所示。
具體實施例方式下面，結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例1:按表I列出了粒徑為20毫米和10毫米的再生骨料(處理前的吸水率分別為
6.23%和7.76%，比重分別為2393公斤/立方米和2356公斤/立方米)利用不同濃度的水溶樹脂(PVA)采用自然灌入和抽真空灌入并干燥后按照標(biāo)準(zhǔn)方法測得的再生骨料的物理性質(zhì)和力學(xué)性能。從表I所列的數(shù)據(jù)可以看出，隨著樹脂濃度的增加，兩種灌入方法處理過的再生骨料的比重和壓碎指標(biāo)增加，吸水率下降。當(dāng)樹脂濃度超過10%時，骨料性能變化不大。同時可以看出自然灌入法雖然時間加倍，但對再生骨料性能改善的效果不如抽真空灌入法。表一用不同濃度PVA和不同方法處理過的再生骨料的性能
權(quán)利要求
1.本發(fā)明根據(jù)再生骨料吸水率高的性質(zhì)和水溶性樹脂改善水泥水化的原理，基于現(xiàn)有再生骨料混凝土的制造方法，首次提出利用水溶性樹脂改善再生骨料物理性質(zhì)和力學(xué)性能的概念，適用于結(jié)構(gòu)混凝土及高性能再生骨料混凝土。
2.結(jié)構(gòu)混凝土包括水泥，再生粗細(xì)骨料或砂和摻合料，水溶樹脂。
(i)水泥，為混凝土技術(shù)中通常采用的任何水泥包括各類娃酸鹽類水泥(Portlandcement)、硫鋁酸鹽水泥,或白水泥、或彩色水泥、或以上任何一種水泥加各種顏料； ( )水溶樹脂(聚乙烯醇PVA，白乳膠等)； (iii)骨料，再生粗骨料，天然碎石，或卵石，河砂，或粉碎石砂，或粉碎再生細(xì)骨料；和 (iv)摻合料,包括:礦 洛粉、高嶺粉(metakaolin),娃粉(silicafume)和粉煤灰等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，將水溶樹脂(聚乙烯醇PVA，白乳膠等)按照一定的配合比與水?dāng)嚢杈鶆颍粯渲臐舛葹镮 % _12%，進(jìn)一步地自然灌入再生骨料時最佳濃度為6%-8%，抽真空灌入再生骨料時最佳濃度8% -10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2，優(yōu)選地，本發(fā)明所述再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土中，水灰比為0.3 0.6，膠凝材料(水泥+礦物添加劑)用量300-600Kg/m3，再生粗骨料取代天然石子骨料20% 100%，粉煤灰取代水泥量為O 30wt%，硅灰取代水泥量為5 IOwt %，或高嶺粉取代水泥量為O 20wt%，礦渣粉取代水泥30% 60%。
更優(yōu)選地，本發(fā)明所述再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土中，水灰比為0.35 0.45，膠凝材料(水泥+礦物添加劑)用量450-550Kg/m3，再生粗骨料取代天然石子骨料50% 80%，粉煤灰取代水泥量為25wt%，硅灰取代水泥量為8wt%，或高嶺粉取代水泥量為IOwt%，礦渣粉取代水泥40 % 50 %。所述水溶性樹脂的濃度為當(dāng)采用自然灌入法時為6 % 8wt %。當(dāng)采用抽真空灌入法時為8% IOwt%。
5.權(quán)利要求1 4所述的再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土的制造方法，包括: a)將水溶樹脂(聚乙烯醇PVA，白乳膠等)與水按照比例攪拌均勻制造成溶液； b)將樹脂溶液利用自然或抽真空的方法灌入再生骨料中，自然灌入時間為48小時，抽真空灌入時間為24小時，然后將再生骨料從溶液中取出自然風(fēng)干； c)再將水泥，再生粗骨料，天然粗骨料，砂或碎石細(xì)骨料或再生細(xì)骨料和水及礦物添加劑按照一定比例配合攪拌均勻； d)將攪拌均勻的混凝土運送到建筑工地進(jìn)行澆筑即可制造出本發(fā)明技術(shù)提供再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土。
全文摘要
本發(fā)明首次提出利用水溶性樹脂改善再生骨料物理性質(zhì)和力學(xué)性能的概念，適用于結(jié)構(gòu)混凝土及高性能再生骨料混凝土。本發(fā)明同時提供該再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土的制造方法。其中水泥為混凝土技術(shù)中通常采用的任何水泥。其中摻合料包括水溶性樹脂如聚乙烯醇PVA，白乳膠等。該混凝土的制造方法是首先將水溶性樹脂按照一定的比例與水混合，然后將其利用浸泡或抽真空的方法灌入再生骨料，然后將骨料風(fēng)干從而減低了再生骨料的吸水率并增加了其壓碎指標(biāo)。第二，將水泥，處理后的再生骨料，砂或碎石或細(xì)再生骨料及其他礦物添加劑按照一定的配合比攪拌均勻運送或泵送到施工現(xiàn)場澆筑即可得到本發(fā)明所制造的再生骨料結(jié)構(gòu)混凝土。
文檔編號C04B18/16GK103086663SQ201210006030
公開日2013年5月8日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者寇世聰, 楊正松, 張昭雄, 潘志奇 申請人:深圳市華威環(huán)保建材有限公司