[发明专利]一种改性粗骨料、及利用该改性粗骨料制得的纤维纳米再生混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种性能得到改善的改性粗骨料及利用所述改性粗骨料制得的性能优良的纤维纳米再生混凝土及其制备方法。制备方法包括以下步骤：将废弃混凝土试块、废弃烧结砖破碎，筛分得到再生粗骨料，用纳米硅溶胶溶液浸泡处理后烘干，得改性混凝土粗骨料和改性砖粗骨料；按配比准备水、水泥、细骨料、改性混凝土粗骨料、改性砖粗骨料、聚乙烯醇纤维；将改性砖粗骨料、改性混凝土粗骨料、水泥及细骨料投入搅拌机中，预搅拌，将聚乙烯醇纤维均匀分散的加入，干拌；将水、减水剂依次加入搅拌机中，搅拌直至拌合物混合均匀。本发明有效利用建筑垃圾，制成具有一定性能指标的再生混凝土。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种性能优良的改性粗骨料、及利用该改性粗骨料制得的纤维纳米再生混凝土及其制备方法。

背景技术

随着我国城市规模的不断扩大，大批既有建筑面临拆除，由此产生的建筑垃圾体量巨大，预计2020年我国的建筑垃圾将达到6.38×10⁹t。对废弃建筑垃圾进行回收利用不仅是时代所需，并且对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义。目前，城市建筑垃圾当中往往同时存在废弃混凝土和废弃烧结砖，其中废弃砖占比约为30%-50%。

工程实践中，对于建筑废弃物的处理，除了少量用于低洼地区填埋、施工场地平整外，大部分都是在郊区露天堆放或者直接填埋，这种粗放的处理方式不仅占用了大量的土地，同时产生大量粉尘、灰沙飞扬，造成严重的空气污染，并且还会产生碱性废渣，造成土地污染，严重破坏生态环境。由于混凝土属于无机材料，耐久性能良好，较有机物更难以自然分解，故容易导致永久性污染。

因此如何对建筑固体废弃物进行循环再利用，使其变废为宝具有重要的现实与研究意义。

现有技术中的再生骨料制备混凝土的相关研究成果已经较多，但对于以下几个问题仍旧较少涉及：（1）现有技术中关于再生混凝土的研究多集中于单一类型再生骨料应用的研究，而对不同类型再生骨料的混合物，即混合再生骨料的研究较少。（2）在工程实践中再生骨料的来源常以成比例的废砖和废弃混凝土混合物的形式出现，对其进行分离难度较大。（3）目前普遍认为再生混凝土的性能较普通混凝土具有一定劣势，关于再生混凝土的改性增强研究多集中于骨料的增强如颗粒整形和外裹水泥浆等简单处理，以及通过掺加各种纤维材料的加入来提升混凝土的性能，对于纳米材料的运用较少见。

发明内容

本发明的目的在于提供一种较高品质的改性粗骨料。

本发明的目的在于提供一种强度稳定、性能良好的纤维纳米再生混凝土。

本发明的另一目的在于提供一种步骤简单、环保的纤维纳米再生混凝土的制备方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种改性粗骨料，由废弃粗骨料经过破碎、纳米硅溶胶溶液浸泡、烘干得到，所述的纳米硅溶胶溶液浓度为1~3%，纳米硅溶胶浸泡时间为12-72h；所述的废弃粗骨料为废弃烧结砖或者废弃混凝土试块。

作为优选，所述的改性粗骨料为改性砖粗骨料和改性混凝土粗骨料按照一定体积比混合而成，所述改性混凝土粗骨料的体积在改性粗骨料中占比为50%以上。

作为优选，所述改性混凝土粗骨料的体积在改性粗骨料中占比为70%以上。

作为优选，所述纳米硅溶胶溶液浓度为1.5-2.5%，利用纳米硅溶胶溶液浸泡时间为40-50h。

利用上述改性粗骨料制成的纤维纳米再生混凝土，其特征在于，包括以下组分：

水、水泥、细骨料、改性粗骨料、聚乙烯醇纤维；

组分之间的质量比为：

水︰水泥︰细骨料︰改性粗骨料︰聚乙烯醇纤维=1︰2~3︰3~5︰5.5~6.2 ︰0~1.2。