一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土及其制备方法与流程

本申请涉及再生骨料混凝土及路面工程，更具体地说，涉及一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市建设的发展，大量建筑废弃物不断产生，直接填埋或堆放不仅占用土地资源，还可能造成环境污染。将建筑废弃混凝土破碎回收为再生骨料用于路面混凝土，不仅有助于资源循环利用，还可减少天然骨料开采。然而，现有技术中再生骨料通常存在表面残留砂浆层、孔隙率高、吸水率大等问题，导致混凝土强度低、耐久性差、施工性能不佳，同时高比例再生骨料的应用受到限制。

2、综上所述，如何在保证混凝土力学性能、耐久性及施工性能的前提下，高效利用建筑废弃物再生骨料，已经成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本申请的目的在于针对上述问题，提供一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，按重量份数计，包括以下组分：普通硅酸盐水泥100份，硅灰8～15份，ⅱ级粉煤灰20～35份，s95矿渣粉15～25份，强化处理再生粗骨料800～950份，天然河砂650～750份，再生细骨料50～100份，纳米二氧化硅改性剂2～4份，硅烷偶联剂0.5～1.2份，膨胀剂30～45份，纤维增强材料1.5～2.5份，高效聚羧酸减水剂2～3.5份，缓凝剂0.1～0.3份，引气剂0.02～0.05份，以及拌合水160～180份。

2、进一步的，所述硅灰为微硅粉或硅灰粉，其二氧化硅含量不低于85%，比表面积为15000～25000m2/kg，平均粒径为0.1～0.5μm；所述ⅱ级粉煤灰的细度以45μm方孔筛筛余量计不大于25%，二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量不低于70%，三氧化硫含量不超过3.0%。

3、进一步的，所述s95矿渣粉的比表面积为400～450m2/kg，流动度比不小于95%，含水量不超过1.0%，玻璃体含量不低于85%，活性指数在7天时不低于75%，在28天时不低于95%；其化学成分中氧化钙+氧化镁+二氧化硅的总量不低于三分之二，氧化镁含量不超过15%，硫化物含量按so3计不超过4.0%。

4、进一步的，所述硅烷偶联剂为kh-570型硅烷偶联剂；所述纳米二氧化硅改性剂的平均粒径为10～50nm，比表面积为150～250m2/g；所述高效聚羧酸减水剂的固含量为40%，所述缓凝剂为柠檬酸钠；所述引气剂为松香热聚物、烷基苯磺酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂，其ph值为7～9，表面张力为30～40mn/m。

5、进一步的，所述纤维增强材料由玄武岩纤维与聚丙烯纤维按质量比2∶1复合而成，其中：玄武岩纤维的直径为13～15μm，长度为12mm；聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为6mm。

6、进一步的，所述膨胀剂的组成按重量百分比包括：40%～50%的氧化钙、25%～35%的氧化镁、20%～25%的硫铝酸钙及5%～10%的石膏，其中：所述氧化钙的活性度不低于75%，所述氧化镁的活性度为60%～70%。

7、本申请的目的还在于提供上述建筑废弃物再生骨料路面混凝土的制备方法，包括以下步骤。

8、将建筑废弃混凝土破碎至5～35mm，并采用振动筛分与风选组合方式去除其中的杂质；随后对破碎后的骨料进行15～20分钟的微磨处理，以剥离骨料表面的松散砂浆层；经清洗后，将骨料按粒径分为5～10mm、10～20mm和20～25mm三个级配。

9、将分级后的骨料置入复合强化液中进行浸渍处理，控制复合强化液与骨料的质量比为1:0.8，并保持充分浸润。

10、浸渍完成后，将骨料表面明水沥干，并置入co2养护箱中进行48～72小时的碳化养护，养护条件为co2浓度20%～25%、相对湿度70%～75%、温度30～35℃；养护结束后，将骨料自然晾干至含水率不超过2%，得到强化处理再生粗骨料。

11、将强化处理再生粗骨料用于混凝土拌合，具体为：首先，将天然河砂预湿至饱和面干状态；随后，将强化处理再生粗骨料、再生细骨料、天然河砂及50%的拌合水投入搅拌机，进行30秒的初步拌合；再加入普通硅酸盐水泥、硅灰、ⅱ级粉煤灰、s95矿渣粉、玄武岩纤维及聚丙烯纤维，继续搅拌45秒；随后加入膨胀剂及剩余50%的拌合水，所述剩余拌合水中预先溶解有高效聚羧酸减水剂、缓凝剂及引气剂，继续湿拌90秒；最后加入纳米二氧化硅改性剂悬浮液，再拌30秒，得到新拌混凝土。

12、进一步的，所述强化处理再生粗骨料按不同粒径级配掺配使用，其中5～10mm粒径骨料占25%～30%，10～20mm粒径骨料占50%～55%，20～25mm粒径骨料占15%～25%。

13、进一步的，复合强化液包括质量分数为5%的纳米二氧化硅悬浮液、质量分数为2%的硅烷偶联剂kh-570、质量分数为8%的聚合物乳液以及质量分数为3%的水溶性环氧树脂，其中：聚合物乳液为丙烯酸类或苯丙类，其固含量为45%～50%，ph值为7～9；水溶性环氧树脂为改性环氧树脂乳液，环氧值为0.40～0.50当量/100g，固含量为40%～45%，粘度为200～500mpa·s。

14、与现有技术相比，本申请的有益效果为：通过对破碎后的再生粗骨料进行微磨剥离、复合强化液浸渍及co2碳化养护处理，并结合高掺量硅灰、粉煤灰、矿渣粉、纳米二氧化硅改性剂、纤维复合增强、膨胀剂及多功能外加剂体系，从而显著提升再生骨料混凝土的力学性能、耐久性和可施工性，实现高比例再生骨料的高性能应用。

1.一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：普通硅酸盐水泥100份，硅灰8～15份，ⅱ级粉煤灰20～35份，s95矿渣粉15～25份，强化处理再生粗骨料800～950份，天然河砂650～750份，再生细骨料50～100份，纳米二氧化硅改性剂2～4份，硅烷偶联剂0.5～1.2份，膨胀剂30～45份，纤维增强材料1.5～2.5份，高效聚羧酸减水剂2～3.5份，缓凝剂0.1～0.3份，引气剂0.02～0.05份，以及拌合水160～180份。

2.根据权利要求1所述的一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，所述硅灰为微硅粉或硅灰粉，其二氧化硅含量不低于85%，比表面积为15000～25000m2/kg，平均粒径为0.1～0.5μm；所述ⅱ级粉煤灰的细度以45μm方孔筛筛余量计不大于25%，二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量不低于70%，三氧化硫含量不超过3.0%。

3.根据权利要求1所述的一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，所述s95矿渣粉的比表面积为400～450m2/kg，流动度比不小于95%，含水量不超过1.0%，玻璃体含量不低于85%，活性指数在7天时不低于75%，在28天时不低于95%；其化学成分中氧化钙+氧化镁+二氧化硅的总量不低于三分之二，氧化镁含量不超过15%，硫化物含量按so3计不超过4.0%。

4.根据权利要求1所述的一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂为kh-570型硅烷偶联剂；所述纳米二氧化硅改性剂的平均粒径为10～50nm，比表面积为150～250m2/g；所述高效聚羧酸减水剂的固含量为40%，所述缓凝剂为柠檬酸钠；所述引气剂为松香热聚物、烷基苯磺酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂，其ph值为7～9，表面张力为30～40mn/m。

5.根据权利要求1所述的一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，所述纤维增强材料由玄武岩纤维与聚丙烯纤维按质量比2∶1复合而成，其中：玄武岩纤维的直径为13～15μm，长度为12mm；聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为6mm。

6.根据权利要求1所述的一种建筑废弃物再生骨料路面混凝土，其特征在于，所述膨胀剂的组成按重量百分比包括：40%～50%的氧化钙、25%～35%的氧化镁、20%～25%的硫铝酸钙及5%～10%的石膏，其中：所述氧化钙的活性度不低于75%，所述氧化镁的活性度为60%～70%。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的建筑废弃物再生骨料路面混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述强化处理再生粗骨料按不同粒径级配掺配使用，其中5～10mm粒径骨料占25%～30%，10～20mm粒径骨料占50%～55%，20～25mm粒径骨料占15%～25%。

9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，复合强化液包括质量分数为5%的纳米二氧化硅悬浮液、质量分数为2%的硅烷偶联剂kh-570、质量分数为8%的聚合物乳液以及质量分数为3%的水溶性环氧树脂，其中：聚合物乳液为丙烯酸类或苯丙类，固含量为45%～50%，ph值为7～9；水溶性环氧树脂为改性环氧树脂乳液，环氧值为0.40～0.50当量/100g，固含量为40%～45%，粘度为200～500mpa·s。