[发明专利]一种再生地聚物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，公开了一种再生地聚物混凝土及其制备方法。本发明的再生地聚物混凝土由包含以下组分的原料制备而成：再生粗骨料180～1300kg/m³；再生细骨料200～1100kg/m³；橡胶颗粒0～500kg/m³；油棕壳0～800kg/m³；胶凝材料204～580kg/m³；碱激发剂65～160kg/m³；水65～156kg/m³；钢纤维0～78kg/m³；外加剂2～5kg/m³。本发明的混凝土充分利用再生骨料、橡胶颗粒、钢纤维以及油棕壳等废弃材料的特性及优点，使混凝土材料具有较高的力学性能、工作性能以及经济环保价值。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种再生地聚物混凝土及其制备方法。

背景技术

水泥作为现阶段使用最频繁的混凝土胶凝材料其生产过程往往伴随着大量的能源消耗以及大量的二氧化碳排放。我国是水泥生产大国，2020年水泥产量占据全球产量的53.84％，水泥生产过程中产生的CO₂达到了12.3亿吨，占中国建筑材料工业碳排放量的83.11％。目前解决混凝土生产过程中碳排放量过高问题主要途径之一是采用新型的胶凝材料替代水泥实现从源头控制碳排放。

粉煤灰、硅灰和矿渣这些火力发电、金属冶炼等工业行为产生的大量工业副产品如果处理不当很容易造成土壤与水质污染，但这些副产品在碱性或者酸性激发剂作用下具有替代水泥作为胶凝材料的潜能，利用碱激发剂提高矿渣、粉煤灰等粉末的活性，进而聚合形成具有Si、Al、O三维网状键接结构的无机胶凝材料。与普通水泥相比，地聚物混凝土具有水化热低、抗冻性能好、耐腐蚀性强等优点。但是传统碱激发剂中的Na₂O·nSiO₂在其生产过程中需要消耗大量的能量，这无疑增加了CO₂的排放。

混凝土作为水、砂子、卵石与碎石等天然资源的最大消费者，现在正以每年约80亿吨的速度消耗天然骨料。与此同时，随着城市建设的快速发展、人们物质生活的提高、原有建筑物不能满足其使用要求和使用期限的临近，愈来愈多的建筑物将被拆除，产生愈来愈多的建筑垃圾。将建筑垃圾处理后生产的再生骨料可以作为天然骨料的替代品，使用其作为骨料能够生产出轻质混凝土，能够降低结构自重实现工程建设的经济环保。但将再生骨料与地聚物胶凝材料结合会导致其强度远低于普通混凝土。

因此，如何将再生骨料用于地聚物混凝土以及如何生产成本低、强度高、工作性能好、绿色环保的混凝土对目前建筑材料行业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生地聚物混凝土及其制备方法，解决现有的地聚物混凝土中仍含有大量水泥、混凝土强度低、工作性能差的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种再生地聚物混凝土，以单位体积质量计，由包含以下组分的原料制备而成：

优选的，在上述一种再生地聚物混凝土中，所述再生粗骨料的粒径为5～20mm，所述再生细骨料的粒径为0.08～5mm，所述再生粗骨料和再生细骨料的质量比为0.8～1.6：1。

优选的，在上述一种再生地聚物混凝土中，所述橡胶颗粒的粒径为0.05～5mm，所述橡胶颗粒的表观密度为1110～1150kg/m³。

优选的，在上述一种再生地聚物混凝土中，所述油棕壳的粒径为5～20mm，所述油棕壳的表观密度为1320～1380kg/m³。