專利名稱：一種再生骨料表面處理劑及其配制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及ー種再生粗骨料表面處理劑的配制方法。
背景技術：
隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，由建筑業(yè)產(chǎn)生的建筑垃圾急劇增加，對環(huán)境產(chǎn)生了較大影響，對社會造成了一定的危害。將廢棄混凝土經(jīng)過破碎、除雜、分級等處理后作為再生骨料，不僅可以解決廢棄混凝土帶來的環(huán)境污染，還可以節(jié)約天然骨料資源，從而減少對天然砂石的開采，從根本上解決天然骨料的日益匱乏和大量砂石開采帶來的環(huán)境破壞問題，保護了人類的生存環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。 由廢棄混凝土經(jīng)過破碎處理產(chǎn)生的再生骨料表面包裹著相當數(shù)量的硬化水泥砂漿，導致再生骨料棱角較多、表面粗糙、吸水率高、粘結能力弱；并且由于在破碎過程中的損傷積累使再生骨料內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，從而導致再生骨料的自身強度較低，壓碎值指標較高。因此目前再生骨料的應用范圍還很窄，主要用來配制中低強度的混凝土。若要拓寬其應用范圍，將再生骨料用到鋼筋混凝土結構工程中去，則必須對再生骨料進行一定的預處理。當前預處理方法主要有機械活化和化學改性兩種途徑。機械活化通過破壞弱的再生碎石顆粒和除去粘附于碎石上的低強度水泥石殘渣，從而改善再生骨料的粒形和表面粗糙度?；瘜W方法則采用聚合物或水泥漿處理再生骨料。用調(diào)配好的聚合物溶液或者水泥漿液分別對再生骨料進行浸泡和干燥處理，試驗表明，漿液能夠在一定程度上填充再生骨料的孔隙并粘合破碎過程中其內(nèi)部產(chǎn)生的ー些微裂縫(聚合物漿液還可以在再生骨料表面成膜)，降低再生骨料的吸水性，強化后再生骨料自身的強度得到一定程度的提高。由于這些處理方法自身固有的ー些缺陷，目前還處于試驗室研究階段，尚未規(guī)?；瘧谩C械活化處理法不但會消耗掉大量的能量，而且會產(chǎn)生大量難以處理的粉末 ’聚合物漿液成膜性好，可顯著降低骨料吸水性，但對骨料的增強效應不明顯，水泥漿液增強效果明顯，但骨料吸水性能不能顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能顯著降低骨料吸水性能和提高骨料強度的再生骨料表面處理劑。技術方案為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為ー種再生骨料表面處理劑,主要由如下重量百分比的原料制成聚こ烯醇 O. 5-1.5%，硅酸鈉4-10%，尿素 O. 5-3%，氟硅酸鈉 O. 2-1%，水 88-93. 8%。本發(fā)明中，所述聚こ烯醇的聚合度范圍為17-24。它可以顯著提高有機無機復合膜的韌性和防水性能，且在拌制混凝土時有效降低膜的溶解速率，使再生骨料在預拌及施工過程中保持較低的吸水率。本發(fā)明中，所述硅酸鈉為模數(shù)為3. 0-3. 5的エ業(yè)級水玻璃。它能在再生骨料表面形成玻璃狀的覆蓋膜，并且對再生骨料孔隙和微裂紋進行有效填充，提高再生骨料的強度，在混凝土硬化后，膜狀的硅酸鈉與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)應生成硅酸鈣，可以顯著改善混凝土過渡區(qū)的強度，増加骨料與水泥石之間的膠結性能。本發(fā)明中，所述尿素為含N>46%的エ業(yè)品或農(nóng)業(yè)品，它可以提高硅酸鈉和氟硅酸鈉的溶解度，井能提高硅酸鈉和氟硅酸鈉膜的韌性。本發(fā)明中，所述氟硅酸鈉為分析純的化學試劑。它能在再生骨料表面形成玻璃狀的覆蓋膜，并且對再生骨料孔隙和微裂紋進行有效填充，提高再生骨料的強度，其增強效果超過硅酸鈉；在混凝土硬化后，膜狀的氟硅酸鈉與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)應生成氟硅酸鈣，可以顯著改善混凝土過渡區(qū)的強度，増加骨料與水泥石之間的膠結性能。本發(fā)明中，所采用水為市政自來水。上述再生骨料表面處理劑的配制方法，該方法包括如下步驟
(1)溶解聚こ烯醇先在20°c水中緩慢加入聚こ烯醇，并不斷攪拌，加完聚こ烯醇后繼續(xù)攪拌10-15分鐘，然后升溫至90-95°C，升溫時間控制在60-90分鐘，在溫度90_95°C保持60-90分鐘，得到聚こ烯醇溶液；然后將溶液冷卻至室溫；
(2)將按比例稱量好的硅酸鈉、尿素、氟硅酸鈉溶解于配制好的聚こ烯醇溶液中，即得到所述再生骨料表面處理劑。有益效果與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是通過采用成膜型良好的聚こ烯醇高分子溶液和硅酸鈉、氟硅酸無機物溶液的優(yōu)化復合，使再生骨料表面形成機械性能、韌性、防水性均優(yōu)良的有機無機復合膜，顯著降低了再生骨料的吸水率；利用聚こ烯醇在常溫下溶解性很低的優(yōu)點，在拌制混凝土時有效降低有機無機復合膜的溶解速率，使再生骨料在預拌及施工過程中保持較低的吸水率；利用硅酸鈉和氟硅酸鈉溶液對再生骨料孔隙和微裂紋進行有效填充，明顯提高了再生骨料的強度；此外，再生骨料經(jīng)處理后配制混凝土吋，表面膜狀的硅酸鈉和氟硅酸鈉與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)應生成硅酸鈣和氟硅酸鈣，可以顯著改善混凝土過渡區(qū)的強度，増加骨料與水泥石之間的膠結性能。
具體實施例方式下面通過具體的實施例對本發(fā)明進ー步說明，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例I : ー種再生骨料表面處理劑，主要由如下重量百分比的原材料制成■ 聚乙烯醇1%，硅酸鈉5%，尿素1%，氟硅酸鈉O. 8%，水92. 2%。上述各原材料中，聚こ烯醇其聚合度為17 ;硅酸鈉為模數(shù)為3. O的エ業(yè)級水玻璃；尿素為含N>46%的農(nóng)業(yè)品；氟娃酸鈉為分析純的化學試劑。上述再生骨料表面處理劑的配制方法為
第一歩，按照上述原材料的配比進行稱量，備用； 第二步，溶解聚こ烯醇首先將水加熱至20°C，然后在20°C水中緩慢加入聚こ烯醇，并不斷攪拌，加完聚こ烯醇后繼續(xù)攪拌10分鐘，然后升溫至90-95°C，升溫時間控制在60-90分鐘，在90-95°C時保持恒溫60分鐘，得到聚こ烯醇溶液，然后將該溶液冷卻至室溫。第三步，將硅酸鈉、尿素、氟硅酸鈉溶解于配制好的聚こ烯醇溶液中，即得到再生骨料表面處理劑。實施例2 :—種再生骨料表面處理劑，主要由如下重量百分比的原材料制成■ 聚乙烯醇I. 5%，硅酸鈉6%，尿素2%，氟硅酸鈉1%，水89. 5%。上述各原材料中，聚こ烯醇其聚合度范圍為24 ;硅酸鈉為模數(shù)為3. 5的エ業(yè)級水玻璃；尿素為含N>46%的農(nóng)業(yè)品；氟娃酸鈉為分析純的化學試劑。上述再生骨料表面處理劑的配制方法為
第一歩，按照上述原材料的配比進行稱量，備用；
第二步，溶解聚こ烯醇首先將水加熱至20°C，然后在20°C水中緩慢加入聚こ烯醇，并不斷攪拌，加完聚こ烯醇后繼續(xù)攪拌15分鐘，然后升溫至90-95°C，升溫時間控制在60-90 分鐘，在90-95°C時保持恒溫90分鐘，得到聚こ烯醇溶液，然后將該溶液冷卻至室溫。第三步，將硅酸鈉、尿素、氟硅酸鈉溶解于配制好的聚こ烯醇溶液中，即得到再生骨料表面處理劑。實施例3 :—種再生骨料表面處理劑，主要由如下重量百分比的原材料制成■ 聚乙烯醇I. 2%，硅酸鈉6%，尿素I. 8%，氟硅酸鈉1%，水90%。上述各原材料中，聚こ烯醇其聚合度范圍為20 ;硅酸鈉為模數(shù)為3. 2的エ業(yè)級水玻璃；尿素為含N>46%的エ業(yè)品；氟娃酸鈉為分析純的化學試劑。上述再生骨料表面處理劑的配制方法為
第一歩，按照上述原材料的配比進行稱量，備用；
第二步，溶解聚こ烯醇首先將水加熱至20°C，然后在20°C水中緩慢加入聚こ烯醇，并不斷攪拌，加完聚こ烯醇后繼續(xù)攪拌12分鐘，然后升溫至90-95°C，升溫時間控制在60-90分鐘，在90-95°C時保持恒溫70分鐘，得到聚こ烯醇溶液，然后將該溶液冷卻至室溫。第三步，將硅酸鈉、尿素、氟硅酸鈉溶解于配制好的聚こ烯醇溶液中，即得到再生骨料表面處理劑。由實施例I至3所制得的再生骨料表面處理劑，其各項性能指標可通過如下方法檢測再生骨料的強度通過骨料的壓碎值來反映，依據(jù)標準普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準JGJ52-2006 ；再生骨料的吸水率指標通過與普通骨料在拌制混凝土時達到相同和易性的需水量比較來反應，依據(jù)標準普通混凝土拌合物性能試驗方法標準GB/T50080-2002 ;再生骨料的吸水率在拌制和施工過程中的增加通過與普通混凝土的坍落度經(jīng)時損失比較來反應，依據(jù)標準普通混凝土拌合物性能試驗方法標準GB/T50080-2002 ；綜合效果可通過配制的混凝土 28d強度對比來反應，依據(jù)標準普通混凝土力學性能試驗方法標準 GB/T50081-2002。拌制混凝土所用的其他原材料及配比如下所示
P· 042. 5水泥的比表面積為340 m2/kg，28d抗壓強度48. 5 Mpa ;礦粉為S95礦粉，其比表面積為410 m2/kg, 28d活性指數(shù)為102 ;粉煤灰為I級粉煤灰，其細度(45um篩余量)7%;砂為II區(qū)中砂，細度模數(shù)為2.6 ;石為普通碎石、未經(jīng)處理的再生骨料、經(jīng)過表面處理的再生骨料，顆粒級配為5-25 ;外加劑為博特公司生產(chǎn)的JM-10高效減水劑；
配合比如下表
諒材料I水泥I礦粉I粉煤灰I砂I石I外加劑
質(zhì)量(Kg) ]240 [60 160 1780 θ8θ]5. 5 :
實施效果如下表實施例_11 |2 13 I未經(jīng)處31
壓碎值13. 8 12. 8 13. 5 15. 5
用水量(Kg)178 172 175 205
坍落度180 180 180 180
Ih 后坍落度140 155 150 50
28d 抗強度(Mpa) 133. 9j35. 4134. 3]25. 3
從表中可以看出，再生骨料經(jīng)過表面處理后其性能明顯改善，對比未經(jīng)處理的再生骨
料，用水量和坍落度損失值改善尤為明顯，說明該再生骨料表面處理劑性能優(yōu)良，有著良好 的應用前景。實施例4 :與實施例I基本相同，所不同的是原材料的組成聚こ烯醇O. 5%，硅酸鈉10%,尿素O. 5%，氟硅酸鈉O. 2%，水88. 8%。實施例5 :與實施例I基本相同，所不同的是原材料的組成聚こ烯醇1%，硅酸鈉4%，尿素1%，氟硅酸鈉O. 2%，水93. 8%。實施例6 :與實施例I基本相同，所不同的是原材料的組成聚こ烯醇1%，硅酸鈉7%，尿素3%，氟硅酸鈉1%，水88%。
權利要求
1.一種再生骨料表面處理劑，其特征在于，主要由如下重量百分比的原料制成聚乙烯醇 0. 5-1. 5%，硅酸鈉 4-10%,尿素 0. 5-3%，氟硅酸鈉 0. 2-1%,水 88-93. 8%。
2.根據(jù)權利要求I所述的再生骨料表面處理劑，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度范圍為17-24。
3.根據(jù)權利要求I所述的再生骨料表面處理劑，其特征在于，所述硅酸鈉為模數(shù)為3.0-3. 5的工業(yè)級水玻璃。
4.根據(jù)權利要求I所述的再生骨料表面處理劑，其特征在于，所述尿素為含N>46%的工業(yè)品或農(nóng)業(yè)品。
5.根據(jù)權利要求I所述的再生骨料表面處理劑，其特征在于，所述氟硅酸鈉為分析純的化學試劑。
6.根據(jù)權利要求I所述的再生骨料表面處理劑的配制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 (1)溶解聚乙烯醇先在20°C水中緩慢加入聚乙烯醇，并不斷攪拌，加完聚乙烯醇后繼續(xù)攪拌10-15分鐘，然后升溫至90-95°C，升溫時間控制在60-90分鐘，在溫度90_95°C保持60-90分鐘，得到聚乙烯醇溶液；然后將溶液冷卻至室溫； (2)將按比例稱量好的硅酸鈉、尿素、氟硅酸鈉溶解于配制好的聚乙烯醇溶液中，即得到所述再生骨料表面處理劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再生骨料表面處理劑，主要由如下重量百分比的原料制成聚乙烯醇 0.5-1.5%，硅酸鈉4-10%，尿素0.5-3%，氟硅酸鈉0.2-1%，水88-93.8%。本發(fā)明的優(yōu)點是該處理劑使用成膜性能良好的聚乙烯醇和硅酸鈉、氟硅酸，能改善再生骨料的表面狀態(tài)，能顯著降低再生骨料的吸水率；利用硅酸鈉和氟硅酸鈉溶液對再生骨料孔隙和微裂紋的填充，從而明顯提高再生骨料的強度；此外，再生骨料經(jīng)處理后配制混凝土時，表面膜狀的硅酸鈉和氟硅酸鈉與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)應生成硅酸鈣和氟硅酸鈣，可以顯著改善混凝土過渡區(qū)的強度，增加骨料與水泥石之間的膠結性能。
文檔編號C04B18/16GK102674730SQ20121018431
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者田長安, 臧軍, 趙長江 申請人:江蘇名和集團有限公司