一种再生微粉绿色水泥及其制备方法与流程-凯发k8娱乐

本申请涉及水泥的领域，更具体地说，它涉及一种再生微粉绿色水泥及其制备方法。

背景技术：

1、随着我国城市改扩建规模的不断加大以及城市老旧建筑的不断更新，大量老旧建筑物和构筑物的拆除产生了大量废弃混凝土，目前，建筑废弃混凝土主要还是采用露天堆放、填埋等传统方式处置，不仅占用大量土地，而且还会对环境和人身安全造成较大危害，近年来，我国开始加快推进废弃混凝土的回收利用，其主要集中在对粗细骨料进行重复利用形成再生骨料，在形成再生骨料的过程中，不可避免会出现大量再生微粉。

2、目前对于再生微粉主要是作为一种填充料使用，有部分研究将其替代部分水泥生产混凝土，但再生微粉吸水量大，导致水化反应速率快，将再生微粉直接掺入水泥可能会导致形成的混凝土收缩大、易产生开裂现象，影响再生微粉的推广使用，有待改进。

技术实现思路

1、为了改善将再生微粉直接掺入水泥可能会导致形成的混凝土产生开裂现象的问题，本申请提供一种再生微粉绿色水泥及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种再生微粉绿色水泥，采用如下的技术方案：

3、一种再生微粉绿色水泥，包括以下重量份数的原料：200-250份水泥、50-80份再生微粉、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁。

4、通过采用上述技术方案，再生微粉内部存在大量的微细孔隙，疏水纳米二氧化硅颗粒具备疏水与纳米填充的特性，当原料均匀混合然后加水后，疏水纳米二氧化硅将填充在再生微粉的微细孔隙内，由于疏水纳米二氧化硅颗粒本身不会消耗润湿水，且能将水从自身颗粒周围排开，不会使自由水被消耗后在原位置形成空隙，从而可提高混凝土的密实度，抑制混凝土开裂，提高混凝土的抗裂效果。

5、硫酸铁溶于水形成酸性环境，硅酸钠溶于水呈碱性，遇酸分解析出胶质沉淀，实现疏水纳米二氧化硅颗粒和再生微粉之间的粘附，抑制疏水纳米二氧化硅的流失，从而延缓混凝土密实度的下降，有利于延长混凝土抗裂效果的持久性，硫酸铁还可和混凝土中的氢氧化钙反应生成氢氧化铁和硫酸钙沉淀，堵塞混凝土内部空隙形成支撑，抑制混凝土由于塑性收缩形成的裂缝，进一步提高混凝土的抗裂效果，减少掺入再生微粉制得的混凝土发生开裂现象。

6、优选的，按重量份数计，所述原料还包括30-40份橡胶粉。

7、通过采用上述技术方案，橡胶粉颗粒具有良好的弹性，将其分散于混凝土内部，可抑制混凝土开裂，并可在混凝土内部产生微观裂缝时，阻碍微观裂缝扩大形成宏观裂缝进而导致混凝土损坏，且橡胶粉容易变形的特性可减少由湿度或温度等变化而在混凝土内部产生的应力，从而可进一步提高混凝土的抗裂性能。

8、优选的，所述疏水纳米二氧化硅的制备方法为在真空条件下，将纳米二氧化硅颗粒置于40-60℃的温度下干燥3-5h，然后将纳米二氧化硅颗粒浸没于100倍体积的有机溶剂中，超声分散1-1.5h，再滴加十八烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷和纳米二氧化硅颗粒的质量比为3:1，在50-60℃下搅拌回流反应5-6h，得到悬浮液，接着离心去上清液，再将滤渣进行洗涤和干燥后，研磨得到疏水纳米二氧化硅。

9、通过采用上述技术方案，经十八烷基三乙氧基硅烷表面改性后，纳米二氧化硅颗粒表面带有疏水碳链而使其具有良好的疏水效果，且十八烷基三乙氧基硅烷造价较低，有利于降低混凝土的制造成本。

10、第二方面，本申请提供一种再生微粉绿色水泥的制备方法，采用如下的技术方案：

11、一种再生微粉绿色水泥的制备方法，包括以下步骤：将50-80份再生微粉浸没于10％(v/v)的盐酸溶液中，搅拌10-15min，过滤烘干，研磨，再加入200-250份水泥、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁搅拌混匀。

12、通过采用上述技术方案，在原料混合前对再生微粉进行预处理，再生微粉中含有大量水合硅酸钙，利用盐酸与再生微粉发生接触反应,从而对再生微粉的表面进行化学改性，减小再生微粉的比表面积，降低再生微粉的亲水系数，从而可降低再生微粉的吸水量，抑制混凝土开裂。

13、优选的，将200-250份水泥、50-80份再生微粉、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠、10-15份硫酸铁和30-40份橡胶粉搅拌混匀。

14、优选的，取一半的疏水纳米二氧化硅和30-40份橡胶粉研磨6-8min，将剩余的疏水纳米二氧化硅和50-80份再生微粉搅拌混匀，接着加入研磨结束的疏水纳米二氧化硅和橡胶粉的混合物、25-40份粉煤灰、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁搅拌混匀。

15、通过采用上述技术方案，疏水纳米二氧化硅颗粒的硬度大于橡胶粉颗粒的硬度，且疏水纳米二氧化硅颗粒的粒径小于橡胶粉颗粒的粒径，利用部分疏水纳米二氧化硅对橡胶粉进行研磨混合，疏水纳米二氧化硅颗粒摩擦橡胶粉颗粒表面，提高橡胶粉颗粒表面粗糙度，使得橡胶粉表面更易于吸附封闭气泡，进而提高混凝土中气体分布的稳定性以及均匀性，减小气泡尺寸，增加混凝土的弹性模量，从而提高混凝土的韧性和抗裂性。

16、综上所述，本申请具有以下有益效果：

17、1、由于本申请采用疏水纳米二氧化硅、硅酸钠和硫酸铁，当原料均匀混合然后加水后，疏水纳米二氧化硅将填充在再生微粉的微细孔隙内，提高混凝土的密实度，抑制混凝土开裂，硅酸钠分解析出胶质沉淀，实现疏水纳米二氧化硅颗粒和再生微粉之间的粘附，有利于延长混凝土抗裂效果的持久性，硫酸铁还可和混凝土中的氢氧化钙反应生成沉淀，堵塞混凝土内部空隙形成支撑，进一步提高混凝土的抗裂效果，且本申请以再生微粉、粉煤灰等废弃物为原料，充分利用废弃资源，提高了废弃混凝土资源的再利用率，有助于促进再生微粉的推广使用。

18、2、本申请的方法，利用盐酸与再生微粉发生接触反应,从而对再生微粉的表面进行化学改性，减小再生微粉的比表面积，降低再生微粉的亲水系数，从而可降低再生微粉的吸水量，抑制混凝土开裂。

19、3、本申请的方法，利用部分疏水纳米二氧化硅对橡胶粉进行研磨混合，疏水纳米二氧化硅颗粒摩擦橡胶粉颗粒表面，提高橡胶粉颗粒表面粗糙度，使得橡胶粉表面更易于吸附封闭气泡，进而提高混凝土中气体分布的稳定性以及均匀性，减小气泡尺寸，增加混凝土的弹性模量，从而提高混凝土的韧性和抗裂性。

技术特征：

1.一种再生微粉绿色水泥，其特征在于，包括以下重量份数的原料：200-250份水泥、50-80份再生微粉、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁。

2.根据权利要求1所述的再生微粉绿色水泥，其特征在于：按重量份数计，所述原料还包括30-40份橡胶粉。

3.根据权利要求1所述的再生微粉绿色水泥，其特征在于：所述疏水纳米二氧化硅的制备方法为在真空条件下，将纳米二氧化硅颗粒置于40-60℃的温度下干燥3-5h，然后将纳米二氧化硅颗粒浸没于100倍体积的有机溶剂中，超声分散1-1.5h，再滴加十八烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷和纳米二氧化硅颗粒的质量比为3:1，在50-60℃下搅拌回流反应5-6h，得到悬浮液，接着离心去上清液，再将滤渣进行洗涤和干燥后，研磨得到疏水纳米二氧化硅。

4.一种权利要求1所述的再生微粉绿色水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将50-80份再生微粉浸没于10％(v/v)的盐酸溶液中，搅拌10-15min，过滤烘干，研磨，再加入200-250份水泥、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁搅拌混匀。

5.根据权利要求4所述的再生微粉绿色水泥的制备方法，其特征在于：将200-250份水泥、50-80份再生微粉、25-40份粉煤灰、20-30份疏水纳米二氧化硅、5-10份硅酸钠、10-15份硫酸铁和30-40份橡胶粉搅拌混匀。

6.根据权利要求5所述的再生微粉绿色水泥，其特征在于：取一半的疏水纳米二氧化硅和30-40份橡胶粉研磨6-8min，将剩余的疏水纳米二氧化硅和50-80份再生微粉搅拌混匀，接着加入研磨结束的疏水纳米二氧化硅和橡胶粉的混合物、25-40份粉煤灰、5-10份硅酸钠和10-15份硫酸铁搅拌混匀。

技术总结
本申请具体公开了一种再生微粉绿色水泥及其制备方法。再生微粉绿色水泥包括以下原料：水泥、再生微粉、粉煤灰、疏水纳米二氧化硅、硅酸钠和硫酸铁；其制备方法为：将再生微粉浸没于盐酸溶液中，搅拌，过滤烘干，研磨，再加入其他原料搅拌混匀。当原料均匀混合然后加水后，疏水纳米二氧化硅将填充在再生微粉的微细孔隙内，提高混凝土的密实度，抑制混凝土开裂，硅酸钠分解析出胶质沉淀，实现疏水纳米二氧化硅颗粒和再生微粉之间的粘附，有利于延长抗裂效果的持久性，硫酸铁还可和混凝土中的氢氧化钙反应生成沉淀，堵塞混凝土内部空隙形成支撑，进一步提高混凝土的抗裂效果，并提高了废弃混凝土资源的再利用率，有助于促进再生微粉的推广使用。

技术研发人员：张基勇,熊豪
受保护的技术使用者：浙江研翔新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17