[发明专利]一种利用纳米分散液和化学溶液复合强化再生骨料的方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，且公开了一种利用纳米分散液和化学溶液复合强化再生骨料的方法,包括以下步骤：将破碎得到的再生骨料先使用清水多次清洗,将纳米二氧化硅利用分散剂在去离子水中形成分散液，然后用于浸泡破碎之后的再生骨料，自然风干，之后将处理后的再生骨料浸泡在氢氧化钙溶液之中，同样自然风干之后便得到改性完成的再生骨料。该利用纳米分散液和化学溶液复合强化再生骨料的方法，通过采用该方法制得的再生骨料，不仅可以有很好的填充再生骨料的孔隙和裂缝，而且在碱性氢氧化钙溶液中能够促进水化，生成一些胶凝物质可以进一步填充和修补再生骨料的孔隙和裂缝，能够大大提升其物理性能，达到了强化效果好的优点。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种利用纳米分散液和化学溶液复合强化再生骨料的方法。

背景技术

随着我国城镇化进程的发展，建筑垃圾排放量逐年增长，大部分建筑垃圾未经任何处理，被运往郊外或城市周边进行简单填埋或露天堆存，这不仅浪费了土地和资源，还污染了环境；另一方面，随着人口的日益增多，建筑业对砂石骨料的需求量不断增长。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料而被随意开采，从而导致资源枯竭、山体滑坡、河床改道，严重破坏了自然环境。为了缓解这两方面的问题，我们决定对建筑固体废弃物进行重新利用，将其破碎、筛分、分选、洁净后作为再生骨料，最后用于混凝土的生产。不过通过机械破碎得到的再生骨料存在微裂纹多、吸水率大和品质差等的缺陷，需要对其进行强化改性。

目前，再生骨料的物理性能的提升几乎成为阻碍再生混凝土工业化生产的“瓶颈”。现阶段改性强化再生骨料的方法有：物理强化，主要就是磨法、立式偏心轮高速研磨法、卧式回转机械研磨法、加热研磨法等，该方法能够有效去除部分或者全部附着的砂浆，但是通常需要用到一些特殊的机械，操作较为繁杂，并且单一的处理方式在提升骨料性能的同时，也增加了能耗和时间成本；化学强化，主要是通过化学浆液的浸泡来改善再生骨料表面的孔隙结构以及加强其密实度来达到强化效果，但该方法对环境污染较大且改善效果有限；纳米强化，主要利用纳米材料的微集料作用可填充再生骨料表面和内部裂缝，同时纳米材料活性极高，可与骨料的旧水泥浆界面孔隙内部富集的Ca(OH)2发生二次水化反应，其生成物C-S-H凝胶能够充分填充孔隙并改善旧水泥浆界面，但该种方法不够经济且改性效果还有提升空间。

在强化再生骨料领域，中国专利(CN201911043904.1)“一种废弃混凝土再生骨料的清洗强化方法”对再生骨料进行超声波洗涤，然后将洗涤后的再生骨料加入再生骨料强化剂和洗涤用水，进行超声波强化处理,其中再生骨料强化剂按质量份数计，由渗透剂20-40份、硅灰15-20份,纳米材料5-10份和催化组剂1-2份组成。该方法操作简单，能大大减少清洗时间和用水量，提高清洗效率，降低清洗成本，通过清洗强化，有效减少再生骨料吸水率，提高骨料强度。中国专利(CN201010558423.7)“一种全再生混凝土骨料的纳米强化方法”，将再生粗骨料经纳米碳酸钙溶液浸泡来填充再生骨料的微裂缝和开口孔隙，提高再生骨料本身的强度。截至目前，还未见到利用纳米二氧化硅分散液和氢氧化钙溶液共同对再生骨料进行复合改性进行以此强化其物理性能。韩国专利(KR20200117424A)“一种利用热冲击的再生骨料分离方法及其分离系统”，通过对加热的再生骨料迅速冷却步骤来分离基质和砂浆以得到高质量的再生骨料。韩国专利(KR101118581B1)“一种再生骨料水泥砂浆剥离方法”，通过由主分离单元和子分离单元组成的再生骨料水泥砂浆剥离系统，连续进行第一分离过程和第二分离过程，提供一种再生骨料的水泥砂浆剥离方法，从而获得高质量的再生骨料。

为了克服目前纳米二氧化硅分散液价格昂贵以及化学改性效果有限，选择对纳米二氧化硅在分散剂中进行超声分散，制备出纳米二氧化硅分散液进行纳米改性和化学改性相结合的复合改性，因此提出一种利用纳米分散液和化学溶液复合强化再生骨料的方法来解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题