[发明专利]一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法

权利要求书

1.一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，具体操作包括以下步骤:

1)采用破碎机将盾构渣土进行破碎，使盾构渣土中的石子的大小均小于预定的尺寸；

2)将破碎后的盾构渣土加水搅拌成渣浆体，然后经清洗、筛分后得到不同粒径的石子，将分选得到的石子按照富勒级配曲线进行级配；

3)将级配后的所述石子、水泥、硅灰、粉煤灰按照预定的比例进行混合，得到第一混合物；

4)将水、聚羧酸减水剂、聚乙烯纤维、保坍剂、引气剂、粘度调节剂按照预定的比例混合得到第二混合物，聚乙烯纤维的长度在1-3cm之间；

5)将第二混合物按照预定的速度倒入第一混合物中，并且在倒入的过程中按照预定的速度搅拌，在第二混合物完全倒入到第一混合物中，继续搅拌一段时间，得到第三混合物；

6)将第三混合物中加入一定量的复合弹性微球，搅拌混合均匀，得到自密实混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，步骤2)中，所述渣浆体的含水率为80％-90％；

石子中粒径为0.075-5mm、5-10mm、10-20mm的质量比分别为3：(1～3)：4。

3.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，在执行步骤3)之前，对石子进行以下预处理：

将石子倒入混合机中以一定的速度搅拌，通过喷淋装置将硅烷偶联剂溶液常温雾化喷到石子上，硅烷偶联剂用量为砂石质量的5％-8％，并且硅烷偶联剂溶液由无水乙醇和KH550按质量比1：10-15组成，升温至100-120℃干燥1-3h，得到预处理后的石子。

4.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，步骤4)中，所述复合弹性微球的制备方法如下：

1)称取聚醚多元醇、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸溶解到N-甲基-2-吡咯烷酮中，再加入二月桂酸二丁基锡，将上述反应液倒入容器中，通入氮气，在80-85℃下反应3-5h，随后将温度降至60-65℃，加入三乙胺，继续反应1-2h，将得到的反应产物剧烈搅拌分散于去离子水中，加入二乙胺，经10-20min后形成稳定乳液；

2)将苯胺单体滴加进上述乳液中，在冰浴条件搅拌均匀，加入聚乙烯基吡咯烷酮的水溶液，再逐滴加入过硫酸铵的水溶液，反应30-40min后，加入盐酸使得整个体系的pH值为3-4，随后继续滴加等当量的过硫酸铵继续反应6-8h，待反应结束后，将产物静置后去除表层悬浮物，经离心洗涤后烘干，得到复合弹性微球。

5.根据权利要求4所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，所述聚醚多元醇的OH基团与二异氰酸酯的NCO基团的摩尔比为1：1.5-2.0；

所述二羟甲基丙酸的用量是以上三组分的5-8wt％；

所述N-甲基-2-吡咯烷酮的用量4-6倍于二羟甲基丙酸的质量；

所述二月桂酸二丁基锡的用量是整个体系的0.3-0.6wt％；

所述三乙胺的用量与二羟甲基丙酸等当量；

所述二乙胺用量为体系总质量的2-4wt％；

所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1：1.0-1.5；

所述聚乙烯基吡咯烷酮在整个体系中浓度为8-10wt％。

6.根据权利要求1所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，在执行步骤6)之前，采用以下方法对所述复合弹性微球进行预处理：

1)将适量的蜡质玉米支链淀粉加入到硫酸溶液中，在40-45℃恒温油浴中，搅拌反应6-8h，将得到的反应产物反复离心水洗至中性，真空干燥后得到固体粉末；

2)将固体粉末以及纳米二氧化硅加入到去离子水中，超声分散3-5min，再加入复合弹性微球，继续超声分散5-10min，得到分散液，再称取乙烯基封端硅油和含氢硅油混合均匀后倒入分散液中，静置3-10min，然后在搅拌下升温至50-60℃反应2-5h，待反应结束后，经离心分离，真空干燥即可。

7.根据权利要求6所述的一种采用盾构渣土分选骨料制备自密实混凝土的方法，其特征在于，所述蜡质玉米支链淀粉与硫酸溶液的比例为(10-20)g：(100-150)mL；

所述硫酸溶液的浓度为3.0-3.5mol/L；

所述固体粉末、纳米二氧化硅、去离子水、复合弹性微球、乙烯基封端硅油以及含氢硅油的比例为(5-10)g：(8-15)g：(50-90)mL：(10-20)g：(6-10)g：(0.3-0.8)g。