【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水工碾壓混凝土，具體涉及再生骨料水工碾壓混凝土，還涉及上述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法。
技術介紹
1、目前國內對再生骨料普通混凝土的研究較多，其配比設計、混凝土性能及應用技術等方面已經較為成熟，但不同類型再生骨料混凝土對于不同應用場景的應用仍需細化研究，以更好的適應實際工程。
2、水利水電工程對混凝土的需求量巨大，所用骨料均以周邊天然河道為料場開采或開山取石的方式得到，但這種開采方式會給生態環境造成十分嚴重的破壞，因此將再生骨料應用于水工混凝土領域具有良好的生態意義和經濟價值。目前針對再生骨料水工普通混凝土的研究較多，也有部分成功應用于實體工程的案例，但對于水利水電工程中重要的筑壩材料碾壓混凝土的研究較少，與普通混凝土相比，碾壓混凝土具有膠凝材料用量少、骨料占比高、細骨料中石粉含量高及通過震動碾壓成型等特點。
3、水工構筑物一般設計服役年限較長，且服役環境長期觸水，對混凝土抗凍融破壞及抗滲性能要求較高，再生骨料水工碾壓混凝土由于骨料占比遠高于普通再生混凝土，而再生骨料自身抗凍、抗滲性能較差，另一方面，水工碾壓混凝土中粉煤灰摻量一般較高，可達40%~60%，而較高的粉煤灰摻量也會對混凝土的抗凍性能產生一定不利影響；同時，水工碾壓混凝土為大體積混凝土，對于裂縫的控制至關重要，而再生骨料本身由于孔隙率較大熱傳導性能不佳，所以導致采用再生骨料拌制的混凝土一般熱傳導性能較差，當混凝土內部與外部的溫差過大時，會產生溫度應力和溫度變形，如果混凝土的抗拉強度不足以抵抗這種應力，就會產生溫度裂縫。因此將
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供再生骨料水工碾壓混凝土，通過對再生骨料微粉進行改性后替代部分摻合料、摻入改性橡膠粉及銅礦砂、科學優化混凝土配合比等方式，使再生骨料水工碾壓混凝土的各項性能達到設計標準要求，解決了再生骨料在水工碾壓混凝土中應用時抗凍性、抗滲性能較差及導溫性能不佳導致溫度裂縫難以控制的問題。
2、本專利技術第二個目的是提供上述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法。
3、本專利技術所采用的第一個技術方案是，再生骨料水工碾壓混凝土，按重量份計，包括以下成分：水泥120~130份，粉煤灰24~60份，改性再生微粉60~104份，改性再生橡膠粉25~30份，20目銅礦砂45~50份，80目銅礦砂40~45份，普通大石116~193份，普通中石155~258份，普通小石116~193份，再生大石193~270份，再生中石257~360份，再生小石193~270份，普通細骨料190~316份，再生細骨料316~442份，減水劑2.9~4.7份，引氣劑0.19~0.34份，堿激發劑19~31份，水120~130份。
4、本專利技術的特點還在于：
5、水泥為普通硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《通用硅酸鹽水泥》gb?175-2023規范要求，中熱硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥》gb/t?200-2017規范要求；
6、粉煤灰為f類ii級粉煤灰，其各項性能指標均滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》gb/t?1596-2017規范要求。
7、改性再生微粉為再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉經改性后得到，具體為：再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉經行星球磨機研磨15min及以上，使再生微粉細度≤25.0%，活性指數≥70%；
8、改性再生橡膠粉由再生橡膠粉經氫氧化鈉溶液改性所得，再生橡膠粉采用廢舊輪胎制成，表觀密度為1020kg/m3，粒徑為60目；
9、20目銅礦砂及80目銅礦砂均為從銅礦中開采后經過選礦得到的砂狀銅礦，其化學成分包括氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化亞銅。
10、普通大石粒徑為40~80mm，普通中石粒徑為20~40mm，普通小石粒徑為5~20mm，再生大石粒徑為40~80mm，再生中石粒徑為20~40mm，再生小石粒徑為5~20mm；
11、普通大石、普通中石及普通小石均為天然母巖經破碎后制成，各項性能指標均滿足《水工混凝土施工規范》dl/t5144-2015要求；
12、再生大石、再生中石及再生小石均為建筑垃圾經清洗、破碎、篩分后制成，其表觀密度大于2350kg/m3，空隙率小于50%，吸水率小于5.0%，壓碎指標小于20%，堅固性小于10%，針片狀小于10%，微粉含量小于3.0%，硫化物及硫酸鹽含量小于2.0%，雜物小于1.0%。
13、普通細骨料為天然母巖經破碎后制成，其各項性能指標均滿足《水工碾壓混凝土施工規范》dl/t5112-2021要求；
14、再生細骨料為建筑垃圾經清洗、破碎、篩分后制成，其表觀密度大于2350kg/m3，空隙率小于48%，堆積密度小于1300kg/m3，最大壓碎指標小于25%，堅固性小于10%，微粉含量小于10%，mb值小于1.4%，硫化物及硫酸鹽含量小于2.0%。
15、減水劑為高效萘系減水劑，減水劑、引氣劑各項性能指標滿足《水工混凝土外加劑技術規程》dl/t5100-2014要求；
16、堿激發劑為硅酸鈉，化學式為na2o·nsio2。
17、本專利技術所采用的第二個技術方案是，再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法，具體步驟如下：
18、s1、將再生大石、再生中石、再生小石分別與普通大石、普通中石及普通小石混合均勻，加水使其混合后達到飽和面干狀態，得到混合粗骨料；
19、s2、將普通細骨料、再生細骨料、20目銅礦砂及80目銅礦砂混合均勻，加水使其混合后達到飽和面干狀態，得到混合細骨料；
20、s3、對再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉進行研磨，得到改性再生微粉，將水泥、煤灰粉及改性再生微粉混合得到膠凝材料；
21、s4、用氫氧化鈉溶液對再生橡膠粉進行處理，得到改性再生橡膠粉；
22、s5、向堿激發劑中加入氫氧化鈉降低其模數，然后將減水劑、引氣劑及堿激發劑加入水中攪拌均勻后形成拌和水；
23、s6、依次將混合粗骨料、混合細骨料、改性再生橡膠粉、膠凝材料、拌和水加入強制式攪拌機攪拌，拌和時間大于等于180s，形成拌和物；
24、s7、對拌和物進行碾壓成型，得到再生骨料水工碾壓混凝土。
25、本專利技術的特點還在于：
26、s4的具體方法為：將再生橡膠粉浸泡在濃度為10%的氫氧化鈉溶液中12h，然后用清水沖洗、干燥，得到改性再生橡膠粉。
27、s5的具體方法為：取模數為3.2，波美度為40°bé的硅酸鈉溶液，通過加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液調整至模數為1.5，其化學反應式如下：
28、na2o·nsio2+2naoh→na2o·nsio2+na2o+h2o。
29、s7的具體方法本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，按重量份計，包括以下成分：水泥120~130份，粉煤灰24~60份，改性再生微粉60~104份，改性再生橡膠粉25~30份，20目銅礦砂45~50份，80目銅礦砂40~45份，普通大石116~193份，普通中石155~258份，普通小石116~193份，再生大石193~270份，再生中石257~360份，再生小石193~270份，普通細骨料190~316份，再生細骨料316~442份，減水劑2.9~4.7份，引氣劑0.19~0.34份，堿激發劑19~31份，水120~130份。
2.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述水泥為普通硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥，所述普通硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《通用硅酸鹽水泥》GB175-2023規范要求，所述中熱硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥》GB/T?200-2017規范要求；
3.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述改性再生微粉為再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉經改性后得到，具體為：再生骨料生產過程中
4.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述普通大石粒徑為40~80mm，所述普通中石粒徑為20~40mm，所述普通小石粒徑為5~20mm，所述再生大石粒徑為40~80mm，所述再生中石粒徑為20~40mm，所述再生小石粒徑為5~20mm；
5.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述普通細骨料為天然母巖經破碎后制成，其各項性能指標均滿足《水工碾壓混凝土施工規范》DL/T5112-2021要求；
6.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述減水劑為高效萘系減水劑，所述減水劑、引氣劑各項性能指標滿足《水工混凝土外加劑技術規程》DL/T5100-2014要求；
7.如權利要求1~6任一所述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
8.根據權利要求7所述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法，其特征在于，所述S4的具體方法為：將再生橡膠粉浸泡在濃度為10%的氫氧化鈉溶液中12h，然后用清水沖洗、干燥，得到改性再生橡膠粉。
9.根據權利要求7所述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法，其特征在于，所述S5的具體方法為：取模數為3.2，波美度為40°Bé的硅酸鈉溶液，通過加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液調整至模數為1.5，其化學反應式如下：
10.?根據權利要求7所述再生骨料水工碾壓混凝土的制備方法，其特征在于，所述S7的具體方法為：按《水工碾壓混凝土試驗規程》DL/T?5433-2024成型、養護至90天齡期，經檢測該再生骨料水工碾壓混凝土滿足C9020W6F100設計要求。
...【技術特征摘要】
1.再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，按重量份計，包括以下成分：水泥120~130份，粉煤灰24~60份，改性再生微粉60~104份，改性再生橡膠粉25~30份，20目銅礦砂45~50份，80目銅礦砂40~45份，普通大石116~193份，普通中石155~258份，普通小石116~193份，再生大石193~270份，再生中石257~360份，再生小石193~270份，普通細骨料190~316份，再生細骨料316~442份，減水劑2.9~4.7份，引氣劑0.19~0.34份，堿激發劑19~31份，水120~130份。
2.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述水泥為普通硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥，所述普通硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《通用硅酸鹽水泥》gb175-2023規范要求，所述中熱硅酸鹽水泥各項性能指標均滿足《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥》gb/t?200-2017規范要求；
3.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述改性再生微粉為再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉經改性后得到，具體為：再生骨料生產過程中產生的伴生物原狀微粉經行星球磨機研磨15min及以上，使再生微粉細度≤25.0%，活性指數≥70%；
4.根據權利要求1所述再生骨料水工碾壓混凝土，其特征在于，所述普通大石粒徑為40~80mm，所述普通中石粒徑為20~40mm，所述普通小石粒徑為5~20mm...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹郎郎，胡煒，吳文博，閔永濤，趙坤龍，樊李浩，郝如升，
申請(專利權)人：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。