一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土
阅读说明：本技术 一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土 (Fair-faced concrete produced by using construction waste recycled aggregate ) 是由 陈瑜 刘嘉伟 叶会基 陈彩平 于 2021-07-12 设计创作，主要内容包括：本申请涉及混凝土生产的领域,具体公开了一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土。清水混凝土包括聚合硅酸铝铁1.3份-7.5份、纳米纤维素2.5份-8.8份、玄武岩纤维6份-14份、水泥180份-300份、粉煤灰55份-100份、矿粉60份-110份、再生粗骨料565份-645份、再生细骨料335份-425份、水130份-190份、砂655份-760份、石1075份-1195份、减水剂4份-12份。本申请具有提升再生的清水混凝土早期的成型强度的效果。(The application relates to the field of concrete production, and particularly discloses fair-faced concrete produced by using construction waste recycled aggregate. The fair-faced concrete comprises 1.3-7.5 parts of polymeric aluminum ferric silicate, 2.5-8.8 parts of nano cellulose, 6-14 parts of basalt fiber, 180-300 parts of cement, 55-100 parts of fly ash, 60-110 parts of mineral powder, 565-645 parts of recycled coarse aggregate, 335-425 parts of recycled fine aggregate, 130-190 parts of water, 655-760 parts of sand, 1075-1195 parts of stone and 4-12 parts of water reducer. This application has the effect that promotes the early shaping intensity of regenerated fair-faced concrete.)
技术领域
本申请涉及混凝土生产的领域，更具体地说，它涉及一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土。
背景技术
清水混凝土是一种绿色混凝土，在施工时，结构能够一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量的建筑垃圾,有利于对环境的保护。
随着城市进程的不断加快,建筑工程的大量涌现，导致越来越多的建筑垃圾出现在城市垃圾中，对城市的环境治理造成困扰。由于建筑垃圾中含有大量的可回收的再生骨料，因此，如何将建筑垃圾中的再生骨料重新回收利用到清水混凝土的生产中，是具有极大的经济作用的。
相关技术中中表示，普通混凝土的建筑垃圾中，虽然已经过了28d的凝结时间，但由于凝结硬化还没有完全结束,因此，还存在有利于使混凝土硬化的活性成分，若将普通混凝土的建筑垃圾应用到再生的清水混凝土的生产中，可以对再生的清水混凝土内部的力学强度起到良好的增强作用。但是，普通混凝土建筑垃圾中的活性成分含量较低，需要较长的时间才能对再生清水混凝土产生作用，容易导致清水混凝土的早期的硬化时间较长，影响了再生清水混凝土的早期成型强度。
发明内容
为了能够有效的提升再生的清水混凝土早期的成型强度，本申请提供一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土。
第一方面，本申请提供一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，采用如下的技术方案：
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，由包括以下重量份数的原料制成：
聚合硅酸铝铁：1.3份-7.5份；
纳米纤维素：2.5份-8.8份；
玄武岩纤维：6份-14份；
水泥：180份-300份；
粉煤灰：55份-100份；
矿粉：60份-110份；
再生粗骨料：565份-645份；
再生细骨料：335份-425份；
水：130份-190份；
砂：655份-760份；
石：1075份-1195份；
减水剂：4份-12份。
通过利用聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者之间的协同配合，可以有效的加快普通混凝土的建筑垃圾中的活性成分参与反应的时间，从而能够在一定程度上降低再生的清水混凝土的坍落度，达到有效提升再生的清水混凝土早期抗压强度的目的，进而提高了工人对再生的清水混凝土在早期的施工效率，具有极大的经济价值。
关于性能加强的现象，这可能是因为，当聚合硅酸铝铁添加至原料体系后，首先会随着物料的搅拌而分散于原料体系中，然后将再生粗骨料与再生细骨料缝隙中残留的活性成分吸出，并迅速对吸出的活性成分进行絮凝会聚，使原料中的活性成分的浓度提高，加快了水化反应的时间，而纳米纤维素与玄武岩纤维的添加，可以首先通过纳米纤维素来使水化反应后的产物快速的分散并填充到原料体系的空隙中，然后再通过玄武岩纤维预先在体系中形成的网状结构，来将水化产物稳定的粘附在空隙中，从而能够有效的提升再生的清水混凝土内部早期的力学性能，减少因再生清水混凝土因内部强度不足出现开裂而使工人返工的情况，进而在一定程度上提高了工人的施工效率。
优选的，所述清水混凝土由包括以下重量份数的原料制成：
聚合硅酸铝铁：2.5份-5.3份；
纳米纤维素：3份-5份；
玄武岩纤维：9.2份-11份；
水泥：200份-260份；
粉煤灰：60份-85份；
矿粉：75份-95份；
再生粗骨料：585份-610份；
再生细骨料：350份-390份；
水：148份-180份；
砂：680份-716份；
石：1090份-1150份；
减水剂：6.3份-7.2份。
通过采用上述技术方案，能够更有效的降低再生清水混凝土的坍落度，同时还能有利于进一步提升再生清水混凝土早期的抗压强度，从而能够有效的满足再生清水混凝土早期的施工要求。
优选的，所述原料中还包括偏高岭土，所述偏高岭土的重量份数为8份-14份。
通过采用上述技术方案，可以通过偏高岭土与水泥的水化产物发生反应，能够有效的改善水泥的微观结构，从而能够有利于提升再生清水混凝土的抗压强度，同时还能更好的降低再生清水混凝土的坍落度，达到进一步提高再生清水混凝土早期强度的目的。
优选的，所述原料还包括早强剂，所述早强剂的重量份数为1.6份-3份。
通过采用上述技术方案，能够通过早强剂来进一步加快水泥的水化反应时间，以更好的降低再生清水混凝土的坍落度，同时能够在一定程度上提高再生清水混凝土早期的抗压强度。
优选的，所述早强剂选用亚硝酸钠、三乙醇胺和硫酸铝的其中一种。
通过采用上述技术方案，可以更有效的提升早强剂对水泥水化反应的促进作用，能够达到进一步降低再生混凝土坍落度的同时，更有效的提高再生清水混凝土的抗压强度，实现对再生清水混凝土早期力学性能的进一步加强。
优选的，所述减水剂选用聚羧酸减水剂、萘系减水剂和葡萄糖酸钠减水剂的其中一种。
通过采用上述技术方案，选用聚羧酸减水剂、萘系减水剂和葡萄糖酸钠减水剂的其中一种，可以进一步增强再生清水混凝土早期的抗压强度，同时更有利于降低再生清水混凝土的坍落度。
所述石的粒径范围为5-25mm。
通过采用上述技术方案，在选用粒径范围在5-25mm的石进行添加后，可以更好的提高聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者在原料体系中所起到的作用，从而能够更有利于提升再生清水混凝土早期的抗压强度，同时，还能进一步的使再生清水混凝土的坍落度下降，达到更好的提高工人对再生清水混凝土的早期施工效率的目的。
优选的，所述水泥为P.O42.5R普通硅酸盐水泥。
通过采用上述技术方案，选用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，能够更有效的发挥聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者的协同作用，从而能够在进一步降低再生清水混凝土的坍落度的同时，还能够更好的提高再生清水混凝土的早期抗压强度。
优选的，所述砂为20-40目的河砂。
通过采用上述技术方案，选用20-40目的河砂，可以更有效的提升再生清水混凝土内部的力学性能，同时还能更好的降低再生清水混凝土的坍落度，以便于在一定程度上提高工人的施工效率。
优选的，所述再生粗骨料的粒径范围为5-20mm，所述再生细骨料的粒径范围为2.5-4mm。
通过采用上述技术方案，当发明人选用粒径范围为5-20mm的再生粗骨料与粒径范围在2.5-4mm的再生细骨料，可以更好的提高聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者协同效应，从而能够进一步降低再生清水混凝土的坍落度，同时更有效的提高再生混凝土早期的抗压强度，进而能够达到提高再生清水混凝土早期施工效率的目的。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过利用聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者之间的协同配合，可以有效的加快普通混凝土的建筑垃圾中的活性成分参与反应的时间，从而能够在一定程度上降低再生的清水混凝土坍落度，达到有效提升再生的清水混凝土早期抗压强度的目的；
2、在原料体系中添加偏高岭土，可以通过偏高岭土与水泥的水化产物发生反应，有效的改善水泥的微观结构，从而有利于提升再生清水混凝土的抗压强度，同时还能更好的降低再生清水混凝土的坍落度，达到进一步提高再生清水混凝土早期强度的目的；
3、早强剂选用亚硝酸钠、三乙醇胺和硫酸铝中的一种，可以更有效的提升早强剂对水泥水化反应的促进作用，能够达到进一步降低再生混凝土坍落度的同时，更有效的提高再生清水混凝土的抗压强度，实现对再生清水混凝土早期力学性能的进一步加强；
4、当发明人选用粒径为5-20mm的再生粗骨料与粒径在2.5-4mm的再生细骨料，可以更好的提高聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者协同效应，从而能够进一步的使再生清水混凝土早期的坍落度得到一定程度的下降，同时更有效的提高再生混凝土早期的抗压强度，进而能够达到提高再生清水混凝土早期施工效率的目的。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
表1-原料的来源和参数
实施例
实施例1
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，由以下步骤制备而成：
步骤一：将再生粗骨料、再生细骨料、水泥、水、石、砂、矿粉、聚合硅酸铝铁、粉煤灰、萘系减水剂、混合后，转速150r/min，搅拌2h，混合均匀后得到第一混合物；
步骤二：将纳米纤维素、玄武岩纤维、偏高岭土添加至第一混合物中，转速110r/min，搅拌2.5h，混合均匀后得到第二混合物。
实施例2
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，由以下步骤制备而成：
步骤一：将再生粗骨料、再生细骨料、水泥、水、石、砂、矿粉、聚合硅酸铝铁、粉煤灰、葡萄糖酸钠减水剂、混合后，转速150r/min，搅拌2h，混合均匀后得到第一混合物；
步骤二：将纳米纤维素、玄武岩纤维、偏高岭土添加至第一混合物中，转速110r/min，搅拌2.5h，混合均匀后得到第二混合物。
实施例3
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，由以下步骤制备而成：
步骤一：将再生粗骨料、再生细骨料、水泥、水、石、砂、矿粉、聚合硅酸铝铁、粉煤灰、聚羧酸减水剂、混合后，转速150r/min，搅拌2h，混合均匀后得到第一混合物；
步骤二：将纳米纤维素、玄武岩纤维添加至第一混合物中，转速110r/min，搅拌2.5h，混合均匀后得到第二混合物。
其中，实施例1-3中，减水剂依次采用萘系减水剂、葡萄糖酸钠减水剂与聚羧酸减水剂。
实施例1-3中，再生粗骨料依次采用粒径范围为15-25mm、20-35mm和28-40mm的其中一种。
实施例1-3中，再生细骨料依次采用粒径范围为0.5-1.3mm、1.5-2.3mm和2.1-3.5mm的其中一种。
实施例1-3中，石依次采用粒径范围为2-10mm、25-35mm和15-30mm的其中一种。
实施例1-3中，砂依次采用目数为2-10目、8-25目和15-30目的其中一种的河砂。
实施例1-3中，水泥依次采用强度等级为32.5、32.5R和52.5R的其中一种普通硅酸盐水泥。
表2-实施例1-3中，各原料组分的具体投入量(单位kg)
实施例4
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，聚合硅酸铝铁的投入量为2.5kg，纳米纤维素的投入量为5kg，玄武岩纤维的投入量为11kg，P.O42.5R水泥的投入量为260kg，粉煤灰的投入量为60kg，矿粉的投入量为75kg，再生粗骨料的投入量为585kg，再生细骨料的投入量为390kg，水的投入量为148kg，砂的投入量为680kg，石的投入量为1090kg，聚羧酸减水剂的投入量为7.2kg。
实施例5
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，聚合硅酸铝铁的投入量为5.3kg，纳米纤维素的投入量为3kg，玄武岩纤维的投入量为9.2kg，P.O42.5R水泥的投入量为200kg，粉煤灰的投入量为85kg，矿粉的投入量为95kg，再生粗骨料的投入量为610kg，再生细骨料的投入量为350kg，水的投入量为180kg，砂的投入量为716kg，石的投入量为1150kg，聚羧酸减水剂的投入量为6.3kg。
实施例6
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例5的区别在于，原料还包括有偏高岭土，且在步骤二中，一并添加质量为14kg的偏高岭土。
实施例7
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例5的区别在于，原料还包括有偏高岭土，且在步骤二中，一并添加质量为8kg的偏高岭土。
实施例8
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例5的区别在于，原料还包括有偏高岭土，且在步骤二中，一并添加质量为10kg的偏高岭土。
实施例9
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例8的区别在于，原料还包括有亚硝酸钠，且在步骤一中，一并添加质量为3kg的亚硝酸钠。
实施例10
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例8的区别在于，原料还包括有硫酸铝，且在步骤一中，一并添加质量为1.6kg的硫酸铝。
实施例11
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例8的区别在于，原料还包括有三乙醇胺，且在步骤一中，一并添加质量为2.4kg的三乙醇胺。
实施例12
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例11的区别在于，石的粒径范围为5-25mm。
实施例13
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例12的区别在于，水泥选用强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。
实施例14
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例13的区别在于，砂选用20-40目的河砂。
实施例15
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例14的区别在于，再生粗骨料的粒径范围为5-20mm，再生细骨料的粒径范围为2.5-4mm。
对比例
对比例1
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，聚合硅酸铝铁采用等量的石代替。
对比例2
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，纳米纤维素采用等量的石代替。
对比例3
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，玄武岩纤维采用等量的石代替。
对比例4
一种使用建筑垃圾再生骨料生产的清水混凝土，与实施例3的区别在于，聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维均采用等量的石代替。
性能检测试验
采用GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》检测实施例1-15和对比例1-4制备的清水混凝土在6h初凝时的得到的试样的坍落度(mm)。
采用GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测实施例1-15和对比例1-4制备的清水混凝土在6h初凝时得到的试样的抗压强度(MPa)。
表3-实施例1-15和对比例1-4的试验数据汇总
根据表3中实施例3和对比例1-4的试验数据对比可知，当发明人将聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者同时添加至原料体系中时，可以通过发挥三者之间的协同配合，能够在降低清水混凝土在6h初凝时的坍落度的同时，还能有效的增大清水混凝土抗压强度，以通过增强清水混凝土内部的力学性能，来达到便于工人使用清水混凝土进行早期的浇筑施工的目的。
根据表3中实施例3-5的试验数据对比可知，当发明人对各原料的添加量作进一步调整时，能够更有效的降低清水混凝土的坍落度，并能够对清水混凝土的抗压强度作进一步的提升，从而能够更有效的使清水混凝土的早期强度得到提高。
根据表3中实施例5-8的试验数据对比可知，当发明人在原料体系中添加入偏高岭土，并对偏高岭土的添加量控制在一定的范围内，明显看出清水混凝土的坍落度得到进一步下降，而抗压强度则进一步得到提升，从而能够反映出偏高岭土的加入是能够有效的提高聚合硅酸铝铁、纳米纤维素与玄武岩纤维三者在原料体系中的协同作用，进而能够通过提高清水混凝土的早期强度来更好的满足工人的施工要求。
根据表3中实施例8-11的试验数据对比可知，当发明人将不同类型的早凝剂分别添加至不同实施例的原料体系中，并对不同类型早凝剂的添加量进行控制时，均能够使清水混凝土的抗压强度升高的同时，使坍落度得到进一步的降低，综合考虑，实施例11中所得到的效果较优。
根据表3中实施例11-12的试验数据对比可知，当发明人将石的粒径范围控制在一定范围时，能够更好的提高清水混凝土的抗压强度，同时更有效的降低清水混凝土的坍落度，从而有利于提高工人对清水混凝土的早期施工效率。
根据表3中实施例12-13的试验数据对比可知，当发明人将型号为P.O42.5R的水泥加入原料体系中时，可以看出清水混凝土的坍落度有所降低，同时清水混凝土的抗压强度在一定程度上有所增大，从而表明清水混凝土早期的力学性能得到了较好的提升。
根据表3中实施例13-14的试验数据对比可知，当发明人选用20-40目的河砂加入至原料体系中时，能够起到进一步提高清水混凝土抗压强度的目的，同时还能更好的降低清水混凝土的坍落度，从而能够进一步使清水混凝土内部的力学性能得到提升。
根据表3中实施例14-15的试验数据对比可知，当发明人选用一定粒径范围内的再生粗骨料与再生细骨料添加至原料体系中时，可以更好的提高清水混凝土的抗压强度，且能够使清水混凝土的坍落度有所下降，从而能够更有利于工人对清水混凝土在早期的施工，具有极大的经济价值。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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