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一种纳米二氧化硅再生微粉混凝土及其制备方法

技术摘要:
本发明公开了一种纳米二氧化硅再生微粉混凝土及其制备方法,所述再生微粉混凝土由以下原料按重量份组成:水泥100份、再生混凝土微粉10~70份、砂110~190份、石子270~460份、水42~63份、纳米二氧化硅1.5~4份、聚羧酸减水剂0.6~1份,其中,所述再生微粉混凝土的水灰  全部
背景技术:
随着我国城镇化建设步伐的加快,经济的飞速发展,消耗了大量建筑材料,以及既 有建筑物因使用功能不能满足要求而被改造与拆除,因此产生大量的废弃混凝土。这不仅 消耗了大量资源,而且引起了极大的环境问题。将废弃混凝土通过一系列工艺制备再生骨 料的过程中,会产生大量的再生混凝土微粉,约占总质量的15%~20%,以一定的取代率将 再生混凝土微粉代替水泥配制而成的混凝土称为再生微粉混凝土。利用废弃混凝土制备再 生微粉混凝土就是发展绿色混凝土,是实现资源、环境可持续发展的主要措施之一,正越来 越受到工程界的重视,并已成为混凝土研究的热点。 再生混凝土微粉平均粒径较小,在混凝土中能起到火山灰效应,可使得混凝土形 成细观紧密组合体系,改善混凝土抗裂性能;另一方面,再生混凝土微粉颗粒具有填充效 应,填充混凝土内部的孔隙,提高水泥石结构的致密性,阻断毛细管通道,有利于改善界面 过渡区,提高混凝土性能。但是单掺再生混凝土微粉时,会导致混凝土的强度达不到相关要 求。 纳米二氧化硅颗粒具有超细、高比表面积和高活性的优点,将其掺入混凝土中,它 们可以加速水泥水化,形成C-S-H凝胶,形成致密的基质,有效改善孔隙结构,提高再生混凝 土的强度和耐久性。 因此,研究一种性能优异的纳米二氧化硅再生微粉混凝土,具有重要意义。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种纳米二氧化硅再生微粉混凝土及其制备方 法,能有效增加再生微粉混凝土的力学性能。 本发明是通过以下技术方案实现的: 一种纳米二氧化硅再生微粉混凝土,由以下原料按重量份组成:水泥100份、再生 混凝土微粉10~70份、砂110~190份、石子270~460份、水42~63份、纳米二氧化硅1.5~4 份、聚羧酸减水剂0.6~1份,其中,所述再生微粉混凝土的水灰比为1:(1.5~2.7)。 优选地,所述水泥为P·O  42.5水泥,其比表面积>280m2/kg。 优选地,所述再生混凝土微粉的平均粒径<0.16mm,其比表面积>350m2/kg。 优选地,所述砂为连续级配的普通河砂,其粒径为1~4mm。 优选地,所述纳米二氧化硅的比表面积为400m2/g,粒径为5~15nm。 优选地,所述聚羧酸减水剂的减水率为30~40%。 一种纳米二氧化硅再生微粉混凝土的制备方法,包括以下步骤: 步骤1)按重量份将水泥、再生混凝土微粉、砂、石子倒入搅拌机中搅拌均匀; 3 CN 111574175 A 说 明 书 2/4 页 步骤2)将纳米二氧化硅倒入水中,用玻璃棒充分搅拌,使其完全分散; 步骤3)将纳米二氧化硅分散液倒入搅拌机中搅拌,最后加入聚羧酸减水剂,搅拌 均匀,倒入模具24h后成型,拆模,养护,即制得所述纳米二氧化硅再生微粉混凝土。 优选地,步骤3)所述养护为蒸汽养护,采用箱梁蒸汽法,将所述纳米二氧化硅再生 微粉混凝土置于95℃的箱梁内养护48h,其中升温和降温速度不得超过10℃/h,蒸汽养护结 束后进行标准养护7d,即得。 本发明的有益效果如下: 1、再生混凝土微粉和纳米二氧化硅都具有填充效应和火山灰活性。再生微粉的活 性有限,其活性主要取决于未水化胶凝材料的含量,掺用再生混凝土微粉取代水泥,必然导 致水化产物的减少,不利于混凝土的力学性能。纳米二氧化硅可以和水泥水化产生的氢氧 化钙反应生成C-S-H凝胶,所以掺入到混凝土中可以有效地改善混凝土的性能。此外,纳米 二氧化硅具有填充作用,可以细化混凝土孔结构,使基质更加密实,进一步提高混凝土的性 能。 2、本发明利用再生混凝土微粉和纳米二氧化硅制备混凝土,既解决了建筑垃圾循 环利用的问题,又提高了混凝土的力学性能,可使制得的混凝土达到相关要求。
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