[发明专利]PET塑料混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土结构材料技术，尤其是一种PET混凝土及其制备方法。

背景技术

PET,中文名称:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂；英文名称:poly(ethylene terephthalate)通常被用于生产塑料饮料瓶、食品包装袋等日常消费类产品。PET塑料作为人类历史上最重要的一项发明，伴随着PET塑料制品应用领域的越来越广泛和塑料制品日益增多，塑料制品造成的污染也成为了当今社会最关注的环境污染问题之一，如何有效的再利用PET塑料材料就变得迫在眉睫。

而将PET应用于混凝土为塑料处理提供了一条崭新的道路，同时还能减少因为采集矿质原料(如烧制水泥等)所带来的环境破坏问题。俄克拉荷马大学尼基(NijiKhoury)等人在《回收塑料瓶制备应用于地质工程的合成土研究》(《Soil Fused with Recycled Plastic Bottles for VariousGeo-Engineering Application》)提到将PET和土或者砂子在275℃的条件下加热融化，形成均质的塑料土材料，所采用的PET用量为PET：砂＝1:1。在利用热熔PET制备混凝土方面，尼基等人没有开展研究，也没用涉及用于各种混凝土结构的PET混凝土。

作为一种广泛应用的材料，混凝土在固结速度上和抗折强度上存在着固结速度慢，抗折强度低的问题。在混凝土结构中，例如道路维护，混凝土路面在修补时，材料的强度增长快慢制约着开放交通的时间。早强、耐久的快速修补材料可以缩短道路封闭时间，大大减少对交通的影响。将早期强度、抗冲击强度与抗折强度高的混凝土应用于各种混凝土结构中，具有良好的社会意义和经济意义。因此，利用PET制备，具有较高的抗压强度、抗折强度以及早期强度，适用于各种早强、高抗冲击与高抗折强度的混凝土结构，显得尤为迫切和重要。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种PET塑料混凝土及其制备方法，本发明混凝土包括PET塑料、砂料，具有较高的抗压强度、抗折强度以及早期强度，固结时间短等优良性能。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种PET塑料混凝土，包括PET材料，砂料；PET材料可采用回收的废旧塑料瓶或新生产PET材料；砂料按照表1砂粒式AC-5进行级配，

表1 砂粒式AC-5级配表

按照砂/PET(质量比)＝2:1-3:1比例确定PET塑料的用量。

本发明PET塑料混凝土的制备方法是：

(1)按照级配表中所规定的各个粒径砂的用量称量砂料。

(2)根据不同砂料与PET的质量比，称量PET。

(3)将砂与PET混合,在270℃-290℃温度下加热40min，混合料呈流动状，即可使用。

本发明PET混凝土还可以添加沥青，制作PET塑料砂浆。沥青的添加量为，PET:沥青(质量比)＝1:0.05-0.1。制备方法为：

(1)按照级配表中所规定的各个粒径砂的用量称量砂料。

(2)根据不同砂料与PET的质量比，称量PET。根据PET用量确定称量沥青的用量。

(3)将砂与PET混合,在270℃-290℃温度下加热40min，混合料呈流动状。

(4)加入沥青，继续加温拌合5-10min，拌合均匀后即可使用。

本发明通过优化PET的用量以及集料的级配，有效的提高了PET混凝土的抗压强度、抗折强度以及早期强度，并将此PET混凝土应用于各种早强、高抗冲击与高抗折强度的混凝土结构中。

本发明考察了沙和PET及沥青配合比，研究了PET塑料混凝土试件的抗压，抗折强度、吸水率等各方面的性能：

1、按照级配制作的PET塑料混凝土试件的抗压强度比单一粒径的PET塑料混凝土的抗压强度高出大约一倍。并且确定砂石料与PET材料的比值在3:1-4:1左右为最佳比值。

2、PET混凝土在固结时间和前期强度方面远远优于单一混凝土材料。

3、加入沥青和沥青的用量会对PET混凝土试件的抗压强度有所增加，但随着沥青用量的增加会使试件的抗压强度有所减少。

本发明研究了一种新的再生利用废旧PET塑料瓶的途径，所制成的塑料砂浆用于道路快速修补技术。将对废旧塑料以及废旧塑料作为混凝土掺料的各项实验性能进行试验研究，从而制作以废旧塑料瓶、沥青以及砂为主要原料配制用于快速修补破损混凝土路面的聚合物改性塑料砂浆。

本发明的有益效果是：