阅读说明：本技术 一种橡胶再生混凝土及其制备方法 (Rubber recycled concrete and preparation method thereof ) 是由 赵剑柏 谢建和 陈壁坤 林鑫潮 黄亮 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种橡胶再生混凝土及其制备方法,所述橡胶再生混凝土包括如下按重量份数计算的组分：水泥400～550份,再生粗骨料950～1100份,河砂550～650份,橡胶颗粒25～30份,减水剂1～5份,水170～190份；所述再生粗骨料经纳米SiO<Sub>2</Sub>硅溶胶溶液处理；所述橡胶颗粒经纳米SiO<Sub>2</Sub>硅溶胶溶液和硅烷偶联剂处理。本发明提供的橡胶再生混凝土中再生粗骨料和再生粗骨料经特殊处理,并搭配一定含量的水泥、河砂、减水剂和水。该橡胶再生混凝土不含外加掺和料,再生粗骨料、橡胶颗粒与凝胶材料结合紧密,制得的橡胶再生混凝土依然具有良好的力学性能,可广泛应用于多种领域,很好地解决了橡胶再生混凝土的力学性能差、使用范围受限的缺陷。(The invention discloses rubber recycled concrete and a preparation method thereof, wherein the rubber recycled concrete comprises the following components in parts by weight: 400-550 parts of cement, 950-1100 parts of recycled coarse aggregate, 550-650 parts of river sand, 25-30 parts of rubber particles, 1-5 parts of a water reducing agent and 170-190 parts of water; the recycled coarse aggregate is processed by nano SiO 2 Treating with silica sol solution; the rubber particles are processed by nano SiO 2 Treating the silica sol solution and a silane coupling agent. The regenerated coarse aggregate and the regenerated coarse aggregate in the rubber recycled concrete provided by the invention are specially treated and matched with cement and river with certain contentSand, a water reducing agent and water. The rubber recycled concrete does not contain an external admixture, the recycled coarse aggregate, the rubber particles and the gel material are tightly combined, the prepared rubber recycled concrete still has good mechanical property, can be widely applied to various fields, and well overcomes the defects of poor mechanical property and limited application range of the rubber recycled concrete.)

一种橡胶再生混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种橡胶再生混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的水泥基复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的普通混凝土，正广泛应用于土木工程领域。

我国正处于经济快速发展的阶段，大量不符合当下城市规划的旧有建筑被拆除，产生了大量的废弃混凝土，造成严重的资源浪费和环境污染；同时随着人们生活水平的不断提高，汽车成了许多家庭必备的交通工具，汽车产生了大量的废旧轮胎，造成了严重的资源浪费和黑色污染，因此废旧轮胎的处理成了亟待解决的社会问题。

基于这一背景，橡胶再生混凝土应运而生，橡胶再生混凝土是使用再生粗骨料替代原生粗骨料、橡胶部分替代部分细骨料的新型混凝土材料，从而达到废物回收利用的目的。然而由于再生粗骨料具有吸水率较大、橡胶颗粒具有疏水性等特点，导致骨料与胶凝材料的结合不够紧密，从而导致橡胶再生混凝土的力学性能较差、受用范围受限等缺点。

因此，研发出一种橡胶再生混凝土以及制备方法，用于解决现有技术中，橡胶再生混凝土存在着使用力学性能较差、使用范围受限的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的橡胶再生混凝土的力学性能差、使用范围受限的缺陷，提供一种橡胶再生混凝土，提供的橡胶再生混凝土具有良好的力学性能，可广泛应用于多种领域。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种橡胶再生混凝土，包括如下按重量份数计算的组分：

水泥400～550份，再生粗骨料950～1100份，河砂550～650份，橡胶颗粒25～30份，减水剂1～5份，水170～190份；

所述再生粗骨料经纳米SiO₂硅溶胶溶液处理；

所述橡胶颗粒经纳米SiO₂硅溶胶溶液和硅烷偶联剂处理。

上述橡胶再生混凝土属于橡胶再生混凝土，其中，再生粗骨料经纳米SiO₂硅溶胶溶液处理，为改性后的再生粗骨料；橡胶颗粒经纳米SiO₂硅溶胶溶液和硅烷偶联剂处理，为强化后的橡胶颗粒。所述再生粗骨料和橡胶颗粒搭配一定含量的水泥、河砂、减水剂和水成功得到一种全新的橡胶再生混凝土。所述橡胶再生混凝土不含外加掺和料，再生粗骨料、橡胶颗粒与凝胶材料结合紧密，制得的橡胶再生混凝土依然具有良好的力学性能，可广泛应用于多种领域，很好地解决了橡胶再生混凝土的力学性能差、使用范围受限的缺陷。

优选地，所述橡胶再生混凝土包括如下按重量份数计算的组分：

水泥400～500份，再生粗骨料100～1100份，河砂550～600份，橡胶颗粒25～30份，减水剂1～3份，水170～190份。

更优选地，所述橡胶再生混凝土包括如下按重量份数计算的组分：

水泥500份，再生粗骨料1000份，河砂600份，橡胶颗粒30份，减水剂3份，水190份。

优选地，所述橡胶颗粒通过如下处理得到：先完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中18～24h，然后再将橡胶颗粒完全浸泡在硅烷偶联剂中18～24h，自然风干。

更优选地，所述橡胶颗粒通过如下处理得到：先完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中24h，然后再将橡胶颗粒完全浸泡在硅烷偶联剂中24h，自然风干。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH-560。

优选地，所述橡胶颗粒的粒径包括10目、20目、40目和60目；所述橡胶颗粒中10目、20目、40目、60目的质量分数分别为20％、30％、30％、20％。

优选地，所述再生粗骨料的处理过程为：完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中36～48h，自然风干。

更优选地，所述再生粗骨料的处理过程为：完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中48h，自然风干。

优选地，所述纳米SiO₂硅溶胶溶液质量百分浓度为0.5％～2％。

更优选地，所述纳米SiO₂硅溶胶溶液质量百分浓度为2％。

优选地，所述再生粗骨料为5mm～20mm连续级配。所述再生粗骨料属于Ⅱ或Ⅲ类再生粗骨料。所述再生粗骨料的各项性质符合GB/T25177-2010混凝土再生粗骨料中的规定。

优选地，所述河砂粒径范围为0.1mm～3.5mm，细度模数为2.7～3.2。所述河砂为级配良好的中粗型河砂。

所述水泥为P.O42.5。

优选地，所述水泥与水的质量比为1:(0.38～0.44)。

优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。优选地，所述减水剂的减水率为20％～30％。

本发明同时保护上述橡胶再生混凝土的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将处理后的橡胶颗粒与总用量一半的河砂、水泥、水和减水剂混合，得到第一预混物；

S2.将处理后的再生粗骨料与剩余的河砂、水泥、水和减水剂混合，得到第二预混物；

S3.将第一预混物和第二预混物混合，得到所述橡胶再生混凝土。

优选地，步骤S1.中混合的操作为，搅拌5～8min。

优选地，步骤S2.中混合的操作为，搅拌5～8min。

优选地，步骤S3.中混合的操作为，搅拌5～8min。

所述搅拌可以采用本领域常规的混凝土搅拌机进行。

优选地，所述橡胶再生混凝土经装模、振捣、固化以及养护后，得到固化的混凝土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的橡胶再生混凝土由经纳米SiO₂硅溶胶溶液处理后的再生粗骨料，以及经纳米SiO₂硅溶胶溶液和硅烷偶联剂处理后的再生粗骨料，并搭配一定含量的水泥、河砂、减水剂和水得到。该橡胶再生混凝土不含外加掺和料，再生粗骨料、橡胶颗粒与凝胶材料结合紧密，制得的橡胶再生混凝土依然具有良好的力学性能，可广泛应用于多种领域，很好地解决了橡胶再生混凝土的力学性能差、使用范围受限的缺陷。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例中的原料均可通过市售得到；

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例中，橡胶颗粒的粒径包括10目、20目、40目和60目；橡胶颗粒中10目、20目、40目、60目的质量分数分别为20％、30％、30％、20％。

再生粗骨料为5mm～20mm连续级配。再生粗骨料属于Ⅱ或Ⅲ类再生粗骨料。再生粗骨料的各项性质符合GB/T25177-2010混凝土再生粗骨料中的规定。

河砂可采用本领域常规的河砂。具体地，实施例中河砂粒径范围为0.1mm～3.5mm，细度模数为2.7～3.2，为级配良好的中粗型河砂。

水泥为P.O42.5。减水剂为聚羧酸减水剂。

实施例中，橡胶再生混凝土的制备方法为：

S1.将处理后的橡胶颗粒与总用量一半的河砂、水泥、水和减水剂搅拌5～8min，得到第一预混物；

S2.将处理后的再生粗骨料与剩余的河砂、水泥、水和减水剂搅拌5～8min，得到第二预混物；

S3.将第一预混物和第二预混物搅拌5～8min，得到橡胶再生混凝土。

实施例1

一种橡胶再生混凝土，包括如下按重量份数计算的组分：

水泥500份，再生粗骨料1000份，河砂600份，橡胶颗粒30份，减水剂3份，水190份。

再生粗骨完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中48h。橡胶颗粒先完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中24h，然后再将橡胶颗粒完全浸泡在硅烷偶联剂KH-560中24h。纳米SiO₂硅溶胶溶液质量百分浓度为2％。

实施例2

本实施例的橡胶再生混凝土，包括如下按重量份数计算的组分：

水泥400份，再生粗骨料1100份，河砂550份，橡胶颗粒25份，减水剂1份，水170份。

再生粗骨完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中48h。橡胶颗粒先完全浸泡在纳米SiO₂硅溶胶溶液中24h，然后再将橡胶颗粒完全浸泡在硅烷偶联剂KH-560中24h。纳米SiO₂硅溶胶溶液质量百分浓度为2％。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，橡胶颗粒不做任何处理；

其他原料及用量与实施例1相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于，再生骨料不做任何处理；

其他原料及用量与实施例1相同。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于，橡胶颗粒和再生骨料都不做任何处理；其他原料及用量与实施例1相同。

性能测试

(1)拌和物性能测试

坍落度：依据《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB/T50080—2016测试。

(2)力学性能测试

抗压强度：依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081—2002测试；

弹性模量：依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081—2002测试。

测试结果

实施例1～2及对比例1～3的性能测试结果如表1所示，由表1可知，实施例1～2的坍落度为120～130mm，与对比例相比数值有所下降，但下降范围不大，橡胶颗粒和再生骨料经过本方法处理后，橡胶再生混凝土仍能保持良好的工作性能。

另外，实施例1～2制得的混凝土抗压强度较高、弹性模量较大。而对比例1～3抗压强度明显不如本发明实施例1～2制得的混凝土，且弹性模量也明显低于本发明实施例1～2制得的混凝土。

可见，本发明通过特殊的处理方法处理橡胶颗粒和再生骨料，并进一步得到再生混凝土，制得的再生混凝土具有良好的拌和物性能和力学性能。

表1 实施例1～2及对比例1～3的性能测试结果

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。