[发明专利]利用废旧子午线高弹模钢纤维制备增强再生混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用废旧混凝土制备的再生混凝土，属于新型环保的绿色建筑材料领域，特别涉及一种利用废旧轮胎剥离的子午线高弹模钢纤维制备增强再生混凝土的方法。

背景技术

随着全球汽车工业的迅猛发展，轮胎的产量也日益增长，而废弃轮胎所带来的环境污染和资源浪费问题也日益突出。被称之为黑色污染的废弃轮胎由于其组分多为不溶或难溶的高分子弹性材料而极难降解。通常废旧轮胎均露天堆放，不仅大量占用土地资源，而且容易引发火灾。此外，废弃轮胎中不仅含有橡胶混合物，而且包含有子午线钢丝和尼龙合成纤维，这些材料若能得到有效利用则能解决废弃轮胎带来的资源浪费和环境问题。

混凝土作为最为广泛的建筑材料被应用于建筑工程领域。随着工业化进程的推进使得基础设施建设在我国蓬勃发展。与此同时，也同样带来了严重的环境问题。建筑垃圾的数量随着旧建筑的拆除而大量堆积，而处理方式仅为简单粗放的填埋处理，所以建筑垃圾所带来的问题业已成为目前城市化进程中较为严重环境顽疾。因此，对废弃混凝土的循环再利用制备可靠的再生混凝土技术不仅能大量节约自然资源，减轻对环境的污染，而且还具有十分明显的经济和环境效益。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用废旧子午线高弹模钢纤维制备增强再生混凝土的方法，该方法利用子午线钢丝纤维良好的阻裂、增强、增韧作用，通过合理的配合比设计，制备了掺加一定体积率的子午线钢丝纤维再生混凝土。该方法经济、简单并且利用废旧轮胎和废弃混凝土，为资源化循环利用工业废料，制备更为良好性能的再生混凝土提供了一种新方法。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种利用废旧子午线高弹模钢纤维制备增强再生混凝土的方法，其特征在于，该方法采用破碎的废旧混凝土作为混凝土的部分粗骨料，将废弃轮胎中分离的子午线钢丝纤维加入再生混凝土中改善再生混凝土的性能，具体制备按下列步骤进行：

步骤一，按照如下配比对再生混凝土进行配制，每立方混凝土中，以100份重量单位计，由以下物质组成：32.5R普通硅酸盐水泥：21份，细骨料：20份，天然粗骨料：26-36份，再生骨料：15-25份，子午线钢丝纤维：0.04份，水：8份；

步骤二，将废旧混凝土采用颚式破碎机进行机械破碎并进行清洗、筛分，依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)进行筛分析、含泥量、压碎值指标及饱和面干状态下压碎值指标试验，以保证粗骨料级配满足连续级配、含泥量及压碎值指标等要求；

步骤三，对于细骨料颗粒级配，依据《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》(JGJ52-2006)，细骨料颗粒级配宜优先选用II区砂，以满足混凝土配制过程中对细骨料级配的要求；

步骤四，按照配方量的重量份数，将32.5R普通硅酸盐水泥、细骨料及改性聚丙烯粗TANK纤维放入搅拌机，干混搅拌均匀，搅拌时间不少于3分钟；

步骤五，将天然粗骨料和再生粗骨料以总重量计，先各投入一半至搅拌机中，和步骤四中的物料进行干混，并搅拌均匀，搅拌时间不少于3分钟。

步骤六，将余下的部分天然粗骨料和再生骨料再次投入至搅拌机中，并加入配方中总水量的60％，进行搅拌，混料不少于5分钟；

步骤七，将配方中总水量的30％加入搅拌机进行搅拌，混料3-5分钟后，将其余10％水最后加入进行搅拌，直至混凝土拌合均匀，工作性能满足混凝土的浇筑要求。

本发明的优点：

1、选用废弃轮胎提取的子午线钢纤维对再生混凝土性能进行改进，利用钢纤维良好的增强、增韧及阻裂作用，改善再生混凝土的力学性能。

2、制作方法简单，在仅掺加少量子午线钢纤维的情况下，可以普遍满足常用的普通中、低标号混凝土的要求，并能够改善再生混凝土的增强、阻裂及增韧性能。此外，由于使用的是建筑废弃物加工而成的粗骨料和废旧轮胎分离物，从循环再利用、节约成本以及环保节能方面有较好的经济和社会效益。

综上所述，本发明利用了两种废弃物各自的特点，将废弃轮胎中提取的子午线钢丝和废弃混凝土加工制备的再生粗骨料相互结合，改善了再生混凝土的性能，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是再生混凝土粗骨料颗粒级配曲线；

图2是取代率30％的子午线钢纤维再生混凝土力学性能归一化对比；

图3是取代率50％的子午线钢纤维再生混凝土力学性能归一化对比；

图4是废旧轮胎加工的提取子午线钢丝纤维的图片；