[发明专利]一种高强度再生塑料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，具体涉及一种高强度再生塑料混凝土，包括如下重量份数的组成：硅酸盐水泥100份、粉煤灰15‑30份、再生塑料9‑18份、减水剂1‑3份、十二烷基硫酸钠1‑3份、聚乙烯醇2‑5份、短切碳纤维3‑4份、水20‑35份；所述减水剂采用聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、烯丙基咪唑直接自由基热聚合制备。本发明的有益效果在于，采用自制的减水剂提高了混凝土的流动性能和分散性能，增加了各组分之间的相容性；聚乙烯醇改性后的再生塑料与混凝土其他组分的相容性进一步提升，增加了混凝土的抗压强度和抗坍性能。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种高强度再生塑料混凝土及其制备方法。

背景技术

塑料制品已大量应用于各行各业中，对人们的生活产生了广泛的影响。在给人们生活带来便利的同时，也给环境造成了巨大的污染。例如：2003年美国塑料消耗量2670万吨，同年产生塑料废弃物达1100万吨，占总消耗量的41％；西欧国家2003年塑料消耗量为2500万吨，而废弃塑料量为1600万吨，2004年塑料消耗量增至4350万吨；我国2000塑料产量为1000万吨，2006年我国规模以上企业塑料制品产品已达2800万吨。英国2001年塑料消耗量为470万吨，同年塑料废弃物产生量为300万吨。美国对废弃塑料的处理方式中，填埋占80％，焚烧占8％，只有7％得到了回收利用。欧洲2003年回收的废弃塑料中，14％运往国外，21％被焚烧，仅有11％进行了再利用。我国对废弃塑料处理方法中，填埋占93％焚烧占2％，回收利用率仅为5％。可见，世界各国对废弃塑料的回收利用率极低，如何回收和处理废弃塑料已成为人类共同面对的难题。

塑料混凝土是指掺入少量合成材料的混凝土，为20世纪70年代迅速发展起来的一种新型建筑材料，这种混凝土大致可分为四类：聚合物水泥混凝土、无水泥塑料混凝土、聚合石膏和以多孔塑料为填料的塑料混凝土。塑料混凝土具有优良的抗冲耐磨性能，而且施工技术简单，能在常温下固化，硬化也极为迅速。将废旧塑料加入到混凝土中是解决塑料污染和建材性能提升的有效手段。然而，由于再生塑料含量的增加混凝土强度降低，急需开发新型的再生塑料混凝土体系。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种高强度再生塑料混凝土及其制备方法，具体研究方案如下：

一种高强度再生塑料混凝土，包括如下重量份数的组成：硅酸盐水泥100份、粉煤灰15-30份、再生塑料9-18份、减水剂1-3份、十二烷基硫酸钠1-3份、聚乙烯醇2-5份、短切碳纤维3-4份、水20-35份；

所述减水剂为自制减水剂，具体结构如下：

所述减水剂引入了含氮环状官能团，降低了其对泥土的敏感性，提高了其流动性能，进一步提高了水泥的分散效果，进一步提高了减水效率；另一方面，环状咪唑官能团能够与砂石中的金属离子较好络合，进一步提高了其在砂石表面的吸附强度，进一步提高了各组分之间的相容性。

所述减水剂采用聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、烯丙基咪唑直接自由基热聚合制备，具体合成路线如下：

进一步的所述减水剂与1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐复配使用，二者质量比5∶1；通过少量1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的复配可进一步降低粘度，提高流动性和分散效果。

所述硅酸盐水泥为矿渣硅酸盐水泥，强度等级为32.5R；

所述再生塑料为废弃ABS塑料、废弃PC塑料中的至少一种；

所述聚乙烯醇平均分子量在110000-130000之间；

所述短切碳纤维直径为7μm，长度为20-50mm；

所述高强度再生塑料混凝土的制备方法，具体包括如下步骤：