[发明专利]一种高强度再生骨颗粒混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度再生骨颗粒混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域。本发明以硅油为芯层、以聚碳硅烷为壳层，经梯度煅烧处理，形成疏水内壁的中空结构，为混凝土在冻融过程中内部水的迁移提供了空间，平均内部压力，提高混凝土的抗冻性能；然后在表面沉积二氧化硅层，经酸洗，形成多孔结构的亲水表面，有效吸附混凝土中的水分子，提高混凝土的抗渗性能；然后在羧甲基纤维素钠的作用下，复合纤维粘附在再生骨颗粒上，形成三维交联网状的支撑结构，同时共同填充进混凝土内部，密实混凝土孔隙结构，提高混凝土的抗压效果。本发明制备的混凝土具有抗压、抗冻、抗渗的效果。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体为一种高强度再生骨颗粒混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由水泥、砂石和水按照适当的比例配合而成，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土因其原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点在土木工程中使用广泛。

但随着城市建设的速度加快，建筑行业的发展也不断加快，使得人们对混凝土的需求量也越来越高，混凝土的制造需要消耗大量的砂石，而再生混凝土的出现很好的缓解对砂石的消耗。再生混凝土是在混凝土集料中加入再生骨料，减少新砂石等骨料的加入，再生骨料一般是从废弃的混凝土中获得，废弃混凝土经破碎和清洗后重新作为骨料加入到混凝土集料中，从而减少新砂石的使用，减少砂石资源的消耗。

在我国北方寒冷地区，在冬季很多建筑物容易发生冻融破坏现象。混凝土冻融破坏是指混凝土中的游离水受冻结冰后体积膨胀，在混凝土内部产生应力，由于反复作用或内应力超过混凝土抵抗强度致使混凝土整体强度下降。混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行。

此外，混凝土在实际的工程应用中，在混凝土的制备过程中由于搅拌过程中带入的气泡，而使得混凝土硬化后内部出现孔隙；这些孔隙在混凝土的应用过程中，在外界环境的作用下(温湿度变化、腐蚀介质的渗入等)会逐渐扩展形成微裂缝；混凝土内部的孔隙、微裂缝的存在会改变混凝土内部的孔结构，增大孔隙率，使得混凝土吸水率增加、耐久性降低，而影响混凝土的抗渗能力，成为制约高性能混凝土发展的重要因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度再生骨颗粒混凝土及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高强度再生骨颗粒混凝土，所述高强度再生骨颗粒混凝土包括再生骨颗粒、复合纤维、羧甲基纤维素钠、硅酸盐水泥、粉煤灰、减水剂、去离子水、引气剂。

进一步的，所述再生骨颗粒为直径10～20mm的再生粗骨料、直径1～10mm的再生细骨料。

进一步的，所述复合纤维由以下方法制得，以硅油IOTA278为芯液，以聚碳硅烷溶液为壳液，静电纺丝后，经过梯度煅烧，制得中空纤维，然后采用纯单晶硅板作为溅射靶材，溅射沉积得复合纤维。

进一步的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂或萘系高效减水剂；所述引气剂为皂苷类引气剂或烷基芳烃磺酸类引气剂。

进一步的，一种高强度再生骨颗粒混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)以硅油IOTA278为芯液，以聚碳硅烷溶液为壳液，在流速比为1、电压为15kV、接收距离为15cm下静电纺丝，升温至190℃，煅烧5～7h后，升温至254℃，煅烧2～3h后，氮气氛围下，升温至1350℃，煅烧4～5h得中空纤维；

(2)将中空纤维置于磁控溅射设备中，抽真空至4×10^-3Pa，以30mL/min通入氩气至气压为0.6Pa，采用纯单晶硅板作为溅射靶材，溅射85～104s后，浸入中空纤维质量3～5倍的质量分数为5％氢氟酸，浸泡10～15min后，过滤，用去离子水洗涤6～8次，100℃干燥6h，得复合纤维；