[发明专利]一种纳米二氧化硅橡胶再生混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米二氧化硅橡胶再生混凝土的制备方法，该再生混凝土是由原料水泥、再生粗骨料、细骨料、水、纳米二氧化硅、橡胶粉、硅烷偶联剂、减水剂制备得到，所述的水泥∶再生粗骨料∶细骨料∶水∶纳米二氧化硅∶橡胶粉∶硅烷偶联剂：聚羧酸减水剂的质量比为1∶(2.46～2.86)∶(1.10～1.50)∶(0.45～0.65)∶(0.010～0.025)∶(0.02～0.06)∶(0.025～0.065)∶(0.009～0.012)，所述纳米二氧化硅橡胶再生混凝土的水灰比为1∶1.9～2.3。本发明改善了再生混凝土的力学性能和物理性能，显著提高了再生混凝土的延性和韧性，并一定程度提高了再生混凝土的抗压强度，得到一种新型建筑材料，从而使其能在建筑领域得到更广泛的应用。

技术领域

本发明属于新型建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种纳米二氧化硅橡胶再生混凝土及其制备方法。

背景技术

城市现代化建设的发展在给人们带来诸多便利的同时也带来了许多困扰。我国每年产生的建筑废弃物高达几十亿吨，但目前对建筑废弃物的处理方式主要以露天堆放或简单填埋为主，综合利用率不到5％，这不仅占用了许多土地资源，也对自然环境产生了严重的污染和威胁。将建筑废弃物转变为再生骨料可以节约土地资源并减少对环境的污染，同时也符合低碳经济发展的要求，具有较高的经济效益和社会效益。但是与普通混凝土相比，利用再生骨料制成的再生混凝土具有较大的孔隙比，较高的吸水率和收缩率，较差的抗冻性和耐久性，以及较低的强度，这在一定程度上限制了混凝土的推广和应用。

同时，随着橡胶工业的不断发展。废旧轮胎的数量日益剧增，由于橡胶难以自然降解，而露天堆放、填埋、焚烧等处理方式不仅会占用大量土地资源，还会破坏自然生态环境。为了科学合理地处理废旧橡胶，有学者将废橡胶掺入再生混凝土中，改善了再生混凝土的部分力学性能，使其具有轻质、减震、降噪、隔音等优点，目前已在道路铺设，减震隔震结构等方面得到应用。但是橡胶再生混凝土的强度较低，使其难以得到更广泛的应用。

纳米材料是指粒径介于1～100nm的粒子，纳米二氧化硅能与橡胶大分子发生键合作用，提高橡胶的拉伸强度，撕裂强度等性能，对橡胶具有补强作用。此外，纳米二氧化硅具有微粒性和高活性，能够对水泥硬化浆体中的微孔起到填充效应，有效改善孔隙率和孔隙结构，提高再生混凝土的强度和耐久性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种纳米二氧化硅橡胶再生混凝土。

本发明的另一目的在于提供上述纳米二氧化硅橡胶再生混凝土的制备方法。该方法能够降低纳米二氧化硅的亲水性，减少纳米二氧化硅的团聚现象，使纳米二氧化硅能与橡胶大分子形成键合作用，提高橡胶的拉伸强度和撕裂强度，同时也能让纳米二氧化硅均匀地分布到再生混凝土之中，纳米二氧化硅能够填充再生混凝土中的微小裂缝和孔隙，提高再生混凝土的抗压强度，操作简单，实用性强。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种纳米二氧化硅橡胶再生混凝土是由原料水泥、再生粗骨料、细骨料、水、纳米二氧化硅、橡胶粉、硅烷偶联剂、减水剂制备得到，所述的水泥∶再生粗骨料∶细骨料∶水∶纳米二氧化硅∶橡胶粉∶硅烷偶联剂∶聚羧酸减水剂的质量比为1∶(2.46～2.86)∶(1.10～1.50)∶(0.45～0.65)∶(0.010～0.025)∶(0.02～0.06)∶(0.025～0.065)∶(0.009～0.012)，所述纳米二氧化硅橡胶再生混凝土的水灰比为1∶1.9～2.3。

优选地，所述水泥为42.5R硅酸盐水泥。

优选地，所述的细骨料为连续级配的普通河砂，所述的细骨料的粒径为1～5mm。

优选地，所述的再生骨料为连续级配的再生骨料，所述的再生骨料的粒径为1～20mm。

优选地，所述的纳米二氧化硅的粒径为15nm±5nm，所述纳米二氧化硅的含量≥99％。