【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及混凝土墻體材料，具體為一種再生混凝土墻體材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著城市化進(jìn)程的加速和建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)建筑材料的需求日益增長(zhǎng)。然而，傳統(tǒng)建筑材料的大量使用不僅消耗了大量的自然資源，如天然砂石、水泥等，還對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，如礦山開(kāi)采導(dǎo)致的生態(tài)破壞、碳排放增加等。同時(shí)，建筑廢棄物的大量產(chǎn)生也給城市環(huán)境和垃圾處理帶來(lái)了巨大壓力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年產(chǎn)生的建筑廢棄物高達(dá)數(shù)百億噸，其中大部分被填埋或隨意丟棄，不僅占用土地資源，還可能引發(fā)環(huán)境污染和安全隱患。因此，尋找可持續(xù)的建筑材料替代品和創(chuàng)新的建筑材料制備方法已成為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。
2、再生混凝土作為一種利用建筑廢棄物再生骨料制備的新型建筑材料，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)將廢棄的混凝土、磚瓦等建筑材料進(jìn)行回收、破碎、篩分和加工處理，可以得到再生骨料，用于替代部分天然骨料制備混凝土。這樣不僅可以減少對(duì)天然骨料的開(kāi)采，降低資源消耗，還可以實(shí)現(xiàn)建筑廢棄物的循環(huán)利用，減少?gòu)U棄物的排放。然而，目前再生混凝土在應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。
3、性能穩(wěn)定性問(wèn)題：與天然骨料相比，再生骨料的物理和化學(xué)性質(zhì)存在一定的差異。再生骨料表面通常附著有舊的水泥砂漿，導(dǎo)致其吸水率較高、強(qiáng)度較低，并且可能含有一些雜質(zhì)和有害物質(zhì)。這些因素會(huì)影響再生混凝土的工作性、強(qiáng)度、耐久性等性能，使其在墻體等建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用受到一定限制。
4、制備工藝不完善：現(xiàn)有的再生混凝土制備方法大多是在傳統(tǒng)混凝土制備工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)，缺乏針對(duì)再生骨料
5、近年來(lái)，隨著材料科學(xué)和建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新型材料和技術(shù)逐漸涌現(xiàn)，為再生混凝土墻體材料的創(chuàng)新和發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
6、納米材料的應(yīng)用：納米二氧化硅、石墨烯量子點(diǎn)、碳納米管等納米材料具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，如高比表面積、優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能等。將這些納米材料應(yīng)用于再生混凝土中，可以改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高其強(qiáng)度、耐久性和其他特殊性能。例如，納米二氧化硅可以填充混凝土內(nèi)部的孔隙，減少水分滲透和有害物質(zhì)的侵入；石墨烯量子點(diǎn)和碳納米管可以增強(qiáng)混凝土的導(dǎo)電性能，為實(shí)現(xiàn)智能建筑提供可能。
7、先進(jìn)的攪拌和養(yǎng)護(hù)技術(shù)：超聲波輔助攪拌技術(shù)可以利用超聲波的特殊效應(yīng)促進(jìn)原材料的混合和化學(xué)反應(yīng)，提高混凝土的均勻性和性能；真空脫水技術(shù)可以加速混凝土的成型和早期強(qiáng)度發(fā)展，提高生產(chǎn)效率；蒸汽養(yǎng)護(hù)和熱水養(yǎng)護(hù)等加速養(yǎng)護(hù)方法可以縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，提高材料的早期強(qiáng)度，滿足快速施工的需求。
8、多功能材料的融合：可再分散乳膠粉可以改善混凝土的柔韌性和粘結(jié)性能，提高墻體的抗裂性和防水性；防水劑和阻燃劑的添加可以使墻體材料具有特定的防水和防火功能，滿足不同建筑環(huán)境的要求；吸音材料的應(yīng)用可以提高墻體的隔音效果，改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。
9、綜上所述，為了充分發(fā)揮再生混凝土的優(yōu)勢(shì)，解決其在應(yīng)用中存在的問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合創(chuàng)新材料和技術(shù)的發(fā)展，研發(fā)一種高性能的再生混凝土墻體材料及其先進(jìn)的制備方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種再生混凝土墻體材料及其制備方法。
3、(二)技術(shù)方案
4、一種再生混凝土墻體材料，包含以下重量組分：
5、再生粗骨料：300份至500份，再生粗骨料的粒徑為5毫米至30毫米，其來(lái)源為建筑廢棄物經(jīng)破碎、篩分和清洗處理后的產(chǎn)物，吸水率不超過(guò)8％，壓碎指標(biāo)不超過(guò)25％；
6、再生細(xì)骨料：200份至400份，再生細(xì)骨料的粒徑為0.15毫米至4.75毫米，由建筑廢棄物中的廢棄混凝土和磚瓦等經(jīng)特定工藝加工而成，細(xì)度模數(shù)在2.3至3.0之間；
7、水泥：150份至300份，采用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5，其質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
8、粉煤灰：30份至80份，粉煤灰的細(xì)度經(jīng)過(guò)45μm方孔篩篩余不超過(guò)20％，燒失量不超過(guò)8％，其活性指數(shù)不低于70％；
9、減水劑：3份至8份，選用高效聚羧酸減水劑，減水率不低于25％；
10、增強(qiáng)纖維：5份至15份，增強(qiáng)纖維采用聚丙烯纖維和玄武巖纖維按質(zhì)量比為1:2組成的混合纖維，纖維長(zhǎng)度為6毫米至12毫米；
11、改性組合物：20份至30份，改性組合物由納米二氧化硅、硅灰、可再分散乳膠粉、石墨烯量子點(diǎn)和碳納米管按質(zhì)量比為3:4:2:0.5:0.5組成；納米二氧化硅能夠填充混凝土內(nèi)部的孔隙，提高材料的密實(shí)度和強(qiáng)度；硅灰具有火山灰活性，能與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)，增強(qiáng)材料的耐久性；可再分散乳膠粉可改善混凝土的柔韌性和粘結(jié)性能；石墨烯量子點(diǎn)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能，可提高墻體材料的強(qiáng)度和抗靜電性能；碳納米管具有極高的強(qiáng)度和韌性，可增強(qiáng)材料的力學(xué)性能和抗裂性能。
12、優(yōu)選的，配方中還添加有質(zhì)量占比為5份至12份的礦渣微粉，礦渣微粉的比表面積不小于400m2/kg，其活性指數(shù)不低于95％；
13、根據(jù)不同的墻體使用要求和環(huán)境條件，適當(dāng)調(diào)整再生粗骨料、再生細(xì)骨料、水泥、粉煤灰、增強(qiáng)纖維以及改性組合物中各組分的質(zhì)量配比；例如在對(duì)保溫性能要求較高的墻體中，可適當(dāng)增加石墨烯量子點(diǎn)和碳納米管的比例以提高材料的熱阻。
14、優(yōu)選的，包括以下步驟：
15、s1、原料預(yù)處理步驟：
16、將再生粗骨料和再生細(xì)骨料分別進(jìn)行清洗和干燥處理，去除雜質(zhì)和水分，清洗過(guò)程采用多級(jí)沖洗工藝，確保骨料表面的附著物和粉塵被有效清除，干燥后的骨料含水率不超過(guò)2％。
17、對(duì)水泥、粉煤灰和礦渣微粉進(jìn)行過(guò)篩處理，篩網(wǎng)孔徑為0.3毫米，去除結(jié)塊和大顆粒雜質(zhì)，保證原料的細(xì)度和均勻性；
18、將增強(qiáng)纖維進(jìn)行分散處理，采用機(jī)械攪拌和添加分散劑相結(jié)合的方式，使纖維在材料中能夠均勻分布，避免出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，分散劑的用量為纖維質(zhì)量的1％至2％；
19、將納米二氧化硅、硅灰、可再分散乳膠粉、石墨烯量子點(diǎn)和碳納米管組成的改性組合物進(jìn)行預(yù)混合，確保各組分均勻混合，形成改性組合物備用；
20、s2、混合攪拌步驟：
21、將預(yù)處理后的再生粗骨料、再生細(xì)骨料、水泥、粉煤灰、礦渣微粉加入到強(qiáng)制式攪拌機(jī)中，先攪拌1分鐘至2分鐘，使原料初步混合；
22、然后加入水和減水劑，水的用量根據(jù)材料的工作性要求和減水劑的性能進(jìn)行調(diào)整，一般水膠比控制在0.3至0.5之間，繼續(xù)攪拌2分鐘至3分鐘，使材料充分混合均勻；
23、在攪拌過(guò)程中，分階段加入增強(qiáng)纖維和改性組合物，確保纖維和改本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種再生混凝土墻體材料，其特征在于，包含以下重量組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：配方中還添加有質(zhì)量占比為5份至12份的礦渣微粉，礦渣微粉的比表面積不小于400m2/kg，其活性指數(shù)不低于95％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：所述步驟S1中，可以對(duì)再生骨料進(jìn)行表面改性處理，采用硅烷偶聯(lián)劑或聚合物乳液對(duì)骨料表面進(jìn)行噴涂或浸泡處理，提高骨料與水泥基體的粘結(jié)性能，處理后的骨料表面吸水率降低，與水泥的粘結(jié)強(qiáng)度提高；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種再生混凝土墻體材料，其特征在于，包含以下重量組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：配方中還添加有質(zhì)量占比為5份至12份的礦渣微粉，礦渣微粉的比表面積不小于400m2/kg，其活性指數(shù)不低于95％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種再生混凝土墻體材料，其特征在于：所述步驟s1中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：季學(xué)軍，郭家豪，劉芫青，管凌漢，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇華晟新型建筑科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。