一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法 (Recycled aggregate concrete material for pavement bricks and preparation method thereof ) 是由 汪峻峰 徐平 游海棠 鲁刘磊 于 2021-01-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法,该用于制备人行道的路面砖是以普通硅酸盐水泥、细骨料、粗骨料、水、硅灰、减水剂为主要原料制备而成；本发明有点在于将建筑垃圾中的废弃混凝土重新利用于路面砖的生产制造,同时利用加速碳化及活性粉末矿物掺合料对粗细再生骨料的性能进行改善。在节约资源,保护环境的同时,提高了建筑垃圾制备而成的路面砖的耐久性能及力学性能。成型后的再生骨料混凝土路面砖可以直接用于人行道铺设,无需额外装饰,视觉效果良好,质朴大方。(The invention provides a recycled aggregate concrete material for pavement bricks and a preparation method thereof, wherein the pavement bricks for preparing sidewalks are prepared by taking ordinary portland cement, fine aggregate, coarse aggregate, water, silica fume and a water reducing agent as main raw materials; the invention has the advantages that the waste concrete in the construction waste is reused for the production and the manufacture of the pavement bricks, and simultaneously, the performance of coarse and fine recycled aggregates is improved by utilizing accelerated carbonization and active powder mineral admixture. The method saves resources, protects the environment and improves the durability and mechanical property of the pavement brick prepared from the construction waste. The formed recycled aggregate concrete pavement brick can be directly used for paving sidewalks, does not need additional decoration, and is good in visual effect and simple and elegant in quality.)
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法。
背景技术
土木工程对温室气体过度排放问题日益增长的关注，使人们对开发新的低碳水泥基材料产生广泛兴趣。其中再生骨料混凝土便是一个热点研究问题，它使用建筑垃圾而非原生骨料作为混凝土的粗细骨料，这样不仅解决了垃圾填埋造成的用地紧张、环境污染问题，还能避免建筑行业对自然骨料的过度开采。但是再生骨料由于存在新老界面过渡区的问题，拌制的混凝土强度一般有所减弱，应用在工程结构中的荷载承载部位会存在较多的限制。因此对于一些非承重的部位，如室内地板，建筑隔墙等，再生骨料混凝土具有较大的应用潜力。随着近年来对再生骨料性能改善技术的研究，许多再生骨料处理技术被广泛应用。同时，随着我国城乡一体化的加速发展，对路面砖的需求比以往任何时候都多。现有路面砖大多以砂石水泥作为原料，经加工形成。主要铺设于人行道及城市广场等户外环境，其长时间暴露与各种复杂环境下，服役年限普遍较短，维护成本较高。因此，本发明利用矿物掺合料对再生骨料与新拌水机浆体间界面的填充作用及加速碳化对再生骨料的改善作用等优点，经过设计及反复试配，将废弃建筑垃圾应用与路面石的生产，在节约资源，保护环境的同时，改善了制备而成的路面砖的耐久性能及力学性能，最终延长路面砖的服役年限，提高了经济效益。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料及其制备方法，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料：包括以下重量份原料：水泥0.3～1.2份、水0.26～0.33份、细骨料2.5～4份、粗骨料2.5～4份、矿物掺合料0.3～0.6份、聚羧酸减水剂0.02～0.04份，矿物掺合料为硅灰；
进一步的，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥0.9份、水0.30份、细骨料3.2份、粗骨料3.3份、矿物掺合料0.5份、聚羧酸减水剂0.03份；
进一步的，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，所述骨料由两种粒径的再生混凝土骨料构成，分别是粒径级配为1～4mm的细骨料和粒径为4～9mm的粗骨料；
进一步的，所述粗细骨料的掺合比为1:1。
进一步的，所述聚羧酸减水剂是主链为甲基丙烯酸，侧链为羧酸基团的聚酯型结构聚羧酸减水剂。
进一步的，种用于路面砖的再生骨料混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、改性：取矿物掺合料和聚羧酸减水剂进行搅拌20～60min，于40～60℃干燥60～200min，制得改性矿物掺合料；
S2、粉磨：按上述重量份称取细骨料和粗骨料、水泥进行粉磨，放入水中，浸泡8～12天，取出真空干燥，加入改性矿物掺合料、水混合均匀，得到混合粉末；
S3、碳化处理：将混合粉末碳化温度为470～530℃，碳化时长1.5～2.5h，得到再生骨料混凝土材料。
进一步的，所述步骤S2中真空干燥压力为-0.09～-0.05MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请经流动性确定，权衡浆体的流动性和硬化后混凝土力学性能确定粒径不同的细骨料、粗骨料的最佳配比；将两种不同粒径的再生骨料经加速碳化处理，改善了混凝土的孔结构和表面砂浆的粘结强度；而选择的聚羧酸减水剂调整掺量可视新拌浆体流动性能进行一定程度的调整；调整矿物掺量使得提高其力学性能的同时，具有良好的流动性。
本发明优点在于将建筑垃圾中的废弃混凝土重新利用于路面砖的生产制造，同时利用加速碳化及活性粉末矿物掺合料对粗细再生骨料的性能进行改善。在节约资源，保护环境的同时，提高了建筑垃圾制备而成的路面砖的耐久性能及力学性能。成型后的再生骨料混凝土路面砖可以直接用于人行道铺设，无需额外装饰，视觉效果良好，质朴大方。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料：包括以下重量份原料：水泥0.3份、水0.26份、细骨料2.5份、粗骨料2.5份、矿物掺合料0.3份、聚羧酸减水剂0.02份，矿物掺合料为硅灰。
实施例2
一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料：包括以下重量份原料：水泥1.2份、水0.26～0.33份、细骨料2.5～4份、粗骨料2.5～4份、矿物掺合料0.3～0.6份、聚羧酸减水剂0.02～0.04份，矿物掺合料为硅灰。
实施例3
一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥0.9份、水0.30份、细骨料3.2份、粗骨料3.3份、矿物掺合料0.5份、聚羧酸减水剂0.03份；
上述实施例1～3的制备方法如下：
S1、改性：取矿物掺合料和聚羧酸减水剂进行搅拌40min，于50℃干燥60～200min，制得改性矿物掺合料；
S2、粉磨：按上述重量份称取细骨料和粗骨料、水泥进行粉磨，放入水中，浸泡10天，取出，在压力-0.07MPa下真空干燥，加入改性矿物掺合料、水混合均匀，得到混合粉末；
S3、碳化处理：将混合粉末碳化温度为500℃，碳化时长2h，得到再生骨料混凝土材料。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料的制备方法如下：
S1、改性：取矿物掺合料和聚羧酸减水剂进行搅拌20min，于40℃干燥60min，制得改性矿物掺合料；
S2、粉磨：按上述重量份称取细骨料和粗骨料、水泥进行粉磨，放入水中，浸泡8天，取出，在压力-0.09MPa下真空干燥，加入改性矿物掺合料、水混合均匀，得到混合粉末；
S3、碳化处理：将混合粉末碳化温度为470℃，碳化时长1.5h，得到再生骨料混凝土材料。
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料的制备方法如下：
S1、改性：取矿物掺合料和聚羧酸减水剂进行搅拌60min，于60℃干燥200min，制得改性矿物掺合料；
S2、粉磨：按上述重量份称取细骨料和粗骨料、水泥进行粉磨，放入水中，浸泡12天，取出，在压力-0.05MPa下真空干燥，加入改性矿物掺合料、水混合均匀，得到混合粉末；
S3、碳化处理：将混合粉末碳化温度为530℃，碳化时长2.5h，得到再生骨料混凝土材料。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥0.2份、水0.20份、细骨料2.0份、粗骨料2.0份、矿物掺合料0.2份、聚羧酸减水剂0.01份。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥0.2份、水0.20份、细骨料2.0份、粗骨料2.0份、矿物掺合料0.5份、聚羧酸减水剂0.03份。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，一种用于路面砖的再生骨料混凝土材料，包括以下重量份原料：水泥0.9份、水0.30份、细骨料3.2份、粗骨料3.3份、矿物掺合料0.2份、聚羧酸减水剂0.01份。
一、性能检测
1、抗压强度：参照GB/T4111-2013《混凝乳切块和砖实验方法》公开的抗压强度试验方法进行测试，并计算不同产品的抗压强度，
2、抗折强度：参照GB/T4111-2013《混凝乳切块和砖实验方法》公开的抗折强度试验方法进行测试，并计算不同产品的抗压强度，结果如下表：
抗压强度(MPa)
抗折强度(MPa)
实施例1
55.6
5.03
实施例2
55.3
5.26
实施例3
58.6
5.36
实施例4
51.1
4.69
实施例5
53.6
4.51
对比例1
49.5
3.15
对比例2
48.3
3.56
对比例3
48.4
3.26
由上表可知，实施例1～5制得的混凝土材料制备出的混凝土产品抗压强度和抗折强度较高，且结合改性处理工序和特定的制备方法，有效提高抗压强度和抗折强度，对比例1～3的原料配比不同，所制得的混凝土材料抗压强度和抗折强度稍低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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