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一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土及其制备方法与流程

2023-01-15 20:24:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土及其制备方法。


背景技术:

2.泡沫混凝土是通过机械发泡的方式将发泡剂溶液制成预制泡沫,再将预制泡沫加入水泥浆体中,经混合搅拌、浇注成型和养护而制成的多孔混凝土材料,其具有轻质、隔热、防冲击、抗震、隔音、调湿等功能,已广泛应用于维护结构的建造。近年来,泡沫混凝土应用范围已从简单的填充发展到建筑防火和高效节能一体、抗冲击、高温隔热、吸附过滤等众多中高端应用场景,但泡沫混凝土强度较低且属于亲水性材料,其在服役过程中易导致渗漏现象发生,严重影响服役寿命,这也成为制约泡沫混凝土应用的瓶颈之一。
3.在屋面板应用中,研究者开发了由水泥和聚乙烯泡沫试块在适量添加剂的作用下进行混合预制得到的一种 eps 被动保温屋面板,该保温屋面板是一种吸声的实心构件,该构件可以预制的方式在工厂批量生产,构件在现场组装,再通过浇筑混凝土胶结形成屋面板。该保温屋面具有质量轻、强度高、防火的特点,施工方便快捷而且保温性能优良,实现了半预制半现浇工艺的结合。除了使用屋面板构造屋面体系外,人们还提出了现浇泡沫混凝土节能防水一体化系统的概念,此方法是由泡沫混凝土保温兼找坡层、高分子防水卷材复合防水层和聚合物防水砂浆保护层组成的具备节能、防水功效的屋面构造。现浇泡沫混凝土层除了节能保温、找坡功能之外还有着缓冲大变形、大应力的优点,并且整个系统除了高分子复合防水卷材都采用无机材料构成,其经济环保、耐久等本质属性毋庸置疑。
4.但由于泡沫的不稳定性,泡沫混凝土在浇筑完成后,易出现塌陷的问题。当泡沫混凝土的密度不断降低,其主体构成中泡沫相较于浆体的比例不断增高,十分容易出现气泡的失稳现象,从而导致硬化后的泡沫混凝土出现孔径不均匀、存在大量连通孔、力学性能较差的问题。此外,由于泡沫混凝土的高吸水特性,当泡沫混凝土长期浸泡在水环境中,会导致环境中的有害介质及水进入泡沫混凝土中,在降低其力学性能及保温性能的同时,对泡沫混凝土的耐久性也存在着巨大的威胁。
5.从整个屋面系统来看,其存在以下缺陷:(1)保温层和防水层之间存在缝隙,保温板之间也存在间隙,遇到下雨天气,雨水可能流入这些缝隙中,侵蚀保温层和防水层,造成保温层和防水层效果骤减。(2)在施工过程中容易造成防水层破损,防水层通常紧贴屋面结构面,一旦出现了屋面开裂与变形现象,就会导致防水层撕裂,进而影响整个屋面结构的防水功能。此外保温层在防水层上面,施工过程中难免会造成防水层破损问题。(3)渗漏点治理难度大,耗费成本极高。(4)屋面的保温性能不佳,雨水会在保温层和防水层之间结聚,影响保温性能。
6.因此,改善屋面系统中泡沫混凝土的抗渗性与疏水性,是值得关注的问题。


技术实现要素:

7.针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土及其制备方法,解决泡沫混凝土体积稳定性差、强度低和耐久性差的难题,还使其具有超疏水自防护效果的抗渗性能,并将其用于屋面保温防水系统的构建,具有重要的理论意义和工程应用价值。
8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土,按重量份计,包括以下原料:改性再生骨料60-80份、碱激发剂10-20份、水泥15-25份、发泡剂5-10份、粉煤灰20-30份、改性纤维10-30份、稳泡剂0.5-3份、矿渣微粉10-30份、水70-100份、减水剂5-10份。
9.优选的,所述碱激发剂包括氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠,所述氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠的质量比为1:3-5:2-3;所述发泡剂为月桂酰基肌氨酸钠、质量浓度为30%的过氧化氢、聚甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠中的一种或几种;所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥、52.5普通硅酸盐水泥、42.5快硬硫铝酸盐水泥中的一种或几种;所述稳泡剂为羟丙基甲基纤维素醚、硬脂酸钙、磷酸三钠、聚甲基丙烯酰胺中的一种或几种;所述减水剂为亚甲基二萘磺酸钠、聚羧酸系减水剂中的一种。
10.优选的,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将再生微粉加入盐酸溶液中,浸渍,随后加入球磨罐中,进行球磨,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉加入球磨罐中,接着加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷,进行球磨,球磨完成后加入去离子水中,随后加入火山灰、纳米二氧化硅,进行搅拌反应,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉加入去离子水中,接着加入pva和十三氟辛基三乙氧基硅烷,进行恒温反应,反应完成后进行干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
11.优选的,步骤(1)中所述盐酸溶液的质量浓度为4-7%,所述浸渍条件为在室温下浸渍5-10h;所述球磨的速度为1000-2000r/min,时间为1-3h;步骤(2)中所述预处理再生微粉:γ-巯丙基三甲氧基硅烷:火山灰:纳米二氧化硅的质量比为100:3-6:10-15:10-20;所述球磨的速度为2000-3000r/min,球磨时间为0.5-1h;所述搅拌反应的温度为60-80℃,时间为2-4h。
12.优选的,步骤(3)中所述改性再生微粉:pva:十三氟辛基三乙氧基硅烷的质量比为100:2-4:5-7;所述恒温反应的温度为80-100℃,反应时间为1-3h。
13.优选的,所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将玻璃纤维、聚丙烯纤维加入高锰酸钾溶液中浸渍,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥、球磨,得到混合纤维;(b)将步骤(a)中的混合纤维加入无水乙醇中,随后加入硬酯酸、异丁基三乙氧基硅烷,进行搅拌反应,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
14.优选的,步骤(a)中所述高锰酸钾溶液的浓度为5-10g/l;所述玻璃纤维、聚丙烯纤维的质量比为3:1-2;所述球磨的速度为1500-2500r/min,时间为1-2h。
15.优选的,步骤(b)中所述混合纤维、硬酯酸、异丁基三乙氧基硅烷的质量比为100:
10-20:5-10;所述搅拌反应的温度为50-80℃,反应时间为3-6h。
16.本发明还保护一种所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将改性再生骨料、碱激发剂、水泥、粉煤灰、改性纤维、矿渣微粉、减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为300~400r/min;步骤二、将发泡剂、稳泡剂、水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
17.本发明还保护一种所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土在屋面板中的应用。
18.由废弃混凝土制备的骨料称为再生混凝土骨料(简称再生骨料),如果仅仅通过简单破碎和筛分工艺制备的再生骨料颗粒棱角多、表面粗糙、组分中还含有硬化水泥砂浆,再加上混凝土块在破碎过程中因损伤累积在内部造成大量微裂纹,导致再生骨料自身的孔隙率大、吸水率大、堆积密小、空隙率大、压碎指标高。这种再生骨料制备的再生混凝土水量较大、硬化后的强度低、弹性模量低,而且抗渗性、抗冻性、抗碳化能力、收缩、徐变和抗氯离子渗透性等耐久性能均低于普通混凝土。由于废弃混凝土质量差异较大,通过简单工艺制备的再生骨料性能差异也较大,不便于再生骨料的推广应用。为了提高再生混凝土的性能,须对简单破碎获得的低品质再生骨料进行强化处理,即通过改善骨料粒形和除去再生骨料表面所附着的硬化水泥石,提高骨料的性能:强化后的再生骨料不仅性能显著提高,而且不同强度等级废混凝土制备的再生骨料性能差异也较小,有利于再生骨料的质量控制,便于再生混凝土的推广应用。
19.与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明提供的用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土,通过对再生骨料进行强化改性处理,首先对废弃混凝土进行破碎过筛处理,除去金属、木材和砖块等杂质,接着在酸性条件下浸渍和球磨,得到活性再生微粉;随后再加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷对再生微粉进行巯基化,提高其反应活性,然后将火山灰和纳米二氧化硅与其进行反应,火山灰和纳米二氧化硅不仅可使细小的活性颗粒直接填充再生骨料的孔隙,而且活性颗粒与再生微粉上的巯基反应生成新的水化产物,提高火山灰和纳米二氧化硅在再生骨料的表面附着性,可进一步填充再生骨料的孔隙,提高再生骨料的密实度,降低再生骨料的吸水率,从而改善再生骨料新黏附砂浆与石子间的老界面过渡区的显微硬度、再生骨料的强度和耐久性;最后再将表面包覆有火山灰和纳米二氧化硅的再生骨料与pva和十三氟辛基三乙氧基硅烷进行反应,可填充再生骨料内部砂浆中的孔隙,氟硅烷遇水发生水解反应后,会生成硅醇基,与再生骨料表面的羟基、巯基进行反应,进而固定在材料表面,并形成一层依靠共价键结合而成的分子膜,实现再生骨料表面能的降低,从而降低再生骨料的吸水性,同时十三氟辛基三乙氧基硅烷作为疏水剂,通过内掺的方法加入再生骨料中,疏水改性后的粉体作为部分胶凝材料能够从一定程度上提高水泥基材料的疏水抗渗性能。
20.(2)本发明提供的用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土,先将玻璃纤维和聚丙烯纤维进行酸处理,然后再进球磨活化,使纤维表面激活,使其结构复杂化,从而提
高其与小分子化合物反应效率及反应活性;随后加入硬酯酸和异丁基三乙氧基硅烷,一方面可提高混合纤维之间的分散性,防止其团聚,另一方面硬酯酸也可改善泡沫混凝土材料的内部孔隙结构,从而减少孔隙粒径和孔隙体积,提高混凝土的疏水性和抗渗性;在掺加改性纤维后,纤维间是无序分布的状态,纤维能够调节混凝土内部的均匀程度,使混凝土在硬化中保持整体性,此时材料分布的状态改变,裂缝的产生几率下降,即使出现裂缝,纤维网络会制约其继续扩展;同时聚丙烯纤维具有质地柔软、单丝抗拉强度高等优点,将其加入到泡沫混凝土中可以起到很好的加筋效果,可以提高泡沫混凝土内部的咬合能力,抑制微裂缝的产生和发展,提高泡沫混凝土的抗裂性能和耐久性能。
21.(3)本发明提供的用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土,解决泡沫混凝土体积稳定性差、强度低和耐久性差的难题,还使其具有超疏水自防护效果的抗渗性能,并将其用于屋面保温防水系统的构建,具有重要的理论意义和工程应用价值。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
23.所述粉煤灰购自石家庄元晶矿产品有限公司,目数为325目;所述矿渣微粉购自灵寿县宁博矿产品有限公司,目数为325目;所述废弃混凝土来自于浙江省二建建设集团有限公司某工程拆卸的废弃混凝土;所述火山灰购自石家庄托玛琳矿产品有限公司;所述纳米二氧化硅购自东莞市龙之源化工有限公司,为德固赛r972疏水型纳米二氧化硅;所述玻璃纤维购自泰安森扬复合材料有限公司,纤维直径为9-13μm,长度为3mm;所述聚丙烯纤维购自石家庄项润化工科技有限公司,纤维直径为长度为10-12mm;所述聚羧酸系减水剂购自辽宁科隆精细化工股份有限公司,牌号为sp409;所述亚甲基二萘磺酸钠购自山东翔昭新型材料有限公司。
24.实施例1一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将70份改性再生骨料、15份碱激发剂、20份42.5快硬硫铝酸盐水泥、25份粉煤灰、20份改性纤维、20份矿渣微粉、8份聚羧酸系减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为350r/min;所述碱激发剂由质量比为1:4:3的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将8份月桂酰基肌氨酸钠、2份羟丙基甲基纤维素醚、90份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
25.其中,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为6%的盐酸溶液中,在室温下浸渍7h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1500r/min
下球磨2h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉(100g)加入球磨罐中,接着加入5g γ-巯丙基三甲氧基硅烷,在球磨速度为2500r/min下球磨1h,球磨完成后加入500ml去离子水中,随后加入13g火山灰、15g纳米二氧化硅,在70℃下搅拌反应3h,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉(100g)加入300ml去离子水中,接着加入3g pva和6g十三氟辛基三乙氧基硅烷,在90℃下恒温反应3h,反应完成后进行在90℃下干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
26.所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将30g玻璃纤维、15g聚丙烯纤维加入150ml浓度为8g/l的高锰酸钾溶液中浸渍4h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,在球磨速度为2000r/min下球磨1.5h,得到混合纤维;(b)将步骤(a)中的混合纤维(100g)加入700ml无水乙醇中,随后加入15g硬酯酸、8g异丁基三乙氧基硅烷,在70℃下搅拌反应4h,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
27.实施例2一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将70份改性再生骨料、15份碱激发剂、15-25份52.5普通硅酸盐水泥、25份粉煤灰、20份改性纤维、25份矿渣微粉、8份亚甲基二萘磺酸钠减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为350r/min;所述碱激发剂由质量比为1:4:2的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将8份甲基丙烯磺酸钠、1份磷酸三钠、80份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
28.其中,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为5%的盐酸溶液中,在室温下浸渍8h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1500r/min下球磨2h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉(100g)加入球磨罐中,接着加入4g γ-巯丙基三甲氧基硅烷,在球磨速度为2500r/min下球磨0.5h,球磨完成后加入500ml去离子水中,随后加入13g火山灰、15g纳米二氧化硅,在70℃下搅拌反应3h,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉(100g)加入300ml去离子水中,接着加入3g pva和6g十三氟辛基三乙氧基硅烷,在95℃下恒温反应3h,反应完成后进行在90℃下干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
29.所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将30g玻璃纤维、18g聚丙烯纤维加入150ml浓度为7g/l的高锰酸钾溶液中浸渍4h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,在球磨速度为2000r/min下球磨1h,得到混合纤维;
(b)将步骤(a)中的混合纤维(100g)加入700ml无水乙醇中,随后加入18g硬酯酸、7g异丁基三乙氧基硅烷,在60℃下搅拌反应5h,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
30.实施例3一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将60份改性再生骨料、10份碱激发剂、15份42.5普通硅酸盐水泥、20份粉煤灰、10份改性纤维、10份矿渣微粉、5份亚甲基二萘磺酸钠减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为300r/min;所述碱激发剂由质量比为1:3:2的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将5份质量浓度为30%的过氧化氢、0.5份硬脂酸钙、70份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
31.其中,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为4%的盐酸溶液中,在室温下浸渍10h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1000r/min下球磨3h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉(100g)加入球磨罐中,接着加入3g γ-巯丙基三甲氧基硅烷,在球磨速度为2000r/min下球磨1h,球磨完成后加入500ml去离子水中,随后加入10g火山灰、10g纳米二氧化硅,在60℃下搅拌反应4h,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉(100g)加入300ml去离子水中,接着加入2g pva和5g十三氟辛基三乙氧基硅烷,在80℃下恒温反应4h,反应完成后进行在90℃下干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
32.所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将30g玻璃纤维、10g聚丙烯纤维加入150ml浓度为5g/l的高锰酸钾溶液中浸渍5h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,在球磨速度为1500r/min下球磨2h,得到混合纤维;(b)将步骤(a)中的混合纤维(100g)加入700ml无水乙醇中,随后加入10g硬酯酸、5g异丁基三乙氧基硅烷,在50℃下搅拌反应6h,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
33.实施例4一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将80份改性再生骨料、20份碱激发剂、25份42.5快硬硫铝酸盐水泥、30份粉煤灰、30份改性纤维、30份矿渣微粉、10份聚羧酸系减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为400r/min;所述碱激发剂由质量比为1:5:3的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将10份甲基丙烯磺酸钠、3份羟丙基甲基纤维素醚、100份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;
步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
34.其中,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为7%的盐酸溶液中,在室温下浸渍10h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为2000r/min下球磨1h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉(100g)加入球磨罐中,接着加入6g γ-巯丙基三甲氧基硅烷,在球磨速度为3000r/min下球磨0.5h,球磨完成后加入500ml去离子水中,随后加入15g火山灰、20g纳米二氧化硅,在80℃下搅拌反应2h,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉(100g)加入300ml去离子水中,接着加入4g pva和7g十三氟辛基三乙氧基硅烷,在100℃下恒温反应2h,反应完成后进行在90℃下干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
35.所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将30g玻璃纤维、20g聚丙烯纤维加入150ml浓度为10g/l的高锰酸钾溶液中浸渍3h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,在球磨速度为2500r/min下球磨1h,得到混合纤维;(b)将步骤(a)中的混合纤维(100g)加入700ml无水乙醇中,随后加入20g硬酯酸、10g异丁基三乙氧基硅烷,在80℃下搅拌反应3h,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
36.对比例1一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将70份再生骨料、15份碱激发剂、20份42.5快硬硫铝酸盐水泥、25份粉煤灰、20份改性纤维、20份矿渣微粉、8份聚羧酸系减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为350r/min;所述碱激发剂由质量比为1:4:3的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将8份月桂酰基肌氨酸钠、2份羟丙基甲基纤维素醚、90份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
37.其中,所述再生骨料的制备方法,包括以下步骤:将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为6%的盐酸溶液中,在室温下浸渍7h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1500r/min下球磨2h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到所述再生骨料。
38.所述改性纤维的制备方法,包括以下步骤:(a)将30g玻璃纤维、15g聚丙烯纤维加入150ml浓度为8g/l的高锰酸钾溶液中浸渍4h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,在球磨速度为2000r/min下球磨1.5h,得到混合纤维;(b)将步骤(a)中的混合纤维(100g)加入700ml无水乙醇中,随后加入15g硬酯酸、
8g异丁基三乙氧基硅烷,在70℃下搅拌反应4h,反应完成后进行过滤、洗涤、干燥,得到改性纤维。
39.对比例2一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将70份改性再生骨料、15份碱激发剂、20份42.5快硬硫铝酸盐水泥、25份粉煤灰、20份混合纤维、20份矿渣微粉、8份聚羧酸系减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为350r/min;所述碱激发剂由质量比为1:4:3的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将8份月桂酰基肌氨酸钠、2份羟丙基甲基纤维素醚、90份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
40.其中,所述改性再生骨料的制备方法,包括以下步骤:(1)将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为6%的盐酸溶液中,在室温下浸渍7h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1500r/min下球磨2h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到预处理再生微粉;(2)将步骤(1)中的预处理再生微粉(100g)加入球磨罐中,接着加入5g γ-巯丙基三甲氧基硅烷,在球磨速度为2500r/min下球磨1h,球磨完成后加入500ml去离子水中,随后加入13g火山灰、15g纳米二氧化硅,在70℃下搅拌反应3h,反应完成后经过滤、干燥,得到改性再生微粉;(3)将步骤(2)中的改性再生微粉(100g)加入300ml去离子水中,接着加入3g pva和6g十三氟辛基三乙氧基硅烷,在90℃下恒温反应3h,反应完成后进行在90℃下干燥、破碎,过80目筛,得到所述改性再生骨料。
41.所述混合纤维的制备方法,包括以下步骤:将30g玻璃纤维、15g聚丙烯纤维加入150ml浓度为8g/l的高锰酸钾溶液中浸渍4h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,得到所述混合纤维。
42.对比例3一种用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配方称取原料,将70份再生骨料、15份碱激发剂、20份42.5快硬硫铝酸盐水泥、25份粉煤灰、20份混合纤维、20份矿渣微粉、8份聚羧酸系减水剂混合搅拌制成均匀混合料,搅拌速率为350r/min;所述碱激发剂由质量比为1:4:3的氢氧化钠、氧化钙和硅酸钠混合而成;步骤二、将8份月桂酰基肌氨酸钠、2份羟丙基甲基纤维素醚、90份水搅拌混合均匀,得到发泡溶液;步骤三,将步骤二中得到的发泡溶液加入步骤一中的混合料中,搅拌至混合均匀,随后注模成型,放入标准养护箱养护,即得所述用于屋面板的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土。
43.其中,所述再生骨料的制备方法,包括以下步骤:
将废弃混凝土破碎后过60目筛,得到再生微粉;将100g再生微粉加入300ml质量浓度为6%的盐酸溶液中,在室温下浸渍7h,随后加入球磨罐中,在球磨速度为1500r/min下球磨2h,球磨完成后经过滤、洗涤、干燥,得到所述再生骨料。
44.所述混合纤维的制备方法,包括以下步骤:将30g玻璃纤维、15g聚丙烯纤维加入150ml浓度为8g/l的高锰酸钾溶液中浸渍4h,浸渍完成后过滤、洗涤、干燥,得到所述混合纤维。
45.将实施例1-4和对比例1-3制备得到的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土进行性能测试,其中,干密度、抗压强度、吸水率根据标准jg/t 266-2011 《泡沫混凝土》进行测试,抗压强度采用100mm
×
100mm
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100mm;使用光学接触角测量仪(sl200ks,solon,美国)测量接触角。测试结果如下表1:从上表1中可以看出,本发明实施例1-4制备的碱激发再生骨料复合泡沫混凝土具有良好的疏水性能、吸水率和力学性能,各项性能满足国家规范《jgt 266-2011泡沫混凝土》相应要求。本发明对再生骨料和改性纤维的改性,加入改性再生骨料和改性纤维后,纤维在泡沫混凝土中呈乱向分布,水化产物的收缩能力被分散于纤维之上,有效地抑制了泡沫混凝土微裂缝的产生及发展,使强度得到提高,并且纤维的掺入可以减少泡沫的破裂,改善孔道的形貌,从而减少泡沫混凝土的密度和平均孔径,降低其体积吸水率;而对比例1中未对再生骨料进行改性,导致其力学性能和疏水性能下降明显;对比例2未对混合纤维进行改性,导致其吸水率有所下降;对比例3未对再生骨料和混合纤维进行改性,其疏水性能和吸水率均明显下降。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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