[发明专利]用有机废弃物制备的生态型高延性水泥基复合材料及方法

说明书

本发明涉及一种用有机废弃物制备的生态型高延性水泥基复合材料及方法，该水泥基复合材料的质量组分包括：水泥100份，粉煤灰50～67份，水42～50份，细砂10～40份，有机废弃物10～50份，减水剂0.3～0.8份，粘度调节剂0.1～0.13份，纤维2.6～3.4份。其制备步骤如下：将水泥、粉煤灰、减水剂、粘度调节剂、细砂和有机废弃物在搅拌机中干拌1～2分钟；加水搅拌3～4分钟；加纤维搅拌2～3分钟；装模，待完全失去塑性后拆模，标准养护28天或者60℃蒸汽养护3天。本发明采用有机废弃物制备低成本的生态型高延性水泥基复合材料，不仅在工程上有很大的应用前景，而且解决了废弃物无法处理或处理不当的难题，具有突出的技术、经济和环保效益。

技术领域

本发明涉及一种用有机废弃物制备生态型高延性水泥基复合材料的方法，属于建筑材料领域。

背景技术

“十三五”规划建议中提出重点治理环境，进行生态型建设，而大量有机废弃物如沥青刨铣料、废橡胶颗粒、废弃树脂颗粒及废弃塑料颗粒等，若处理方式不当会对环境造成污染，因此有必要寻找一种有效的方法用来处理大量的废弃物。若将废弃物作为一种再生骨料添加到水泥基复合材料中，制备生态型水泥基复合材料，不仅可以作为一种新型处理方式对废弃物再生利用，还可以节约水泥基复合材料成本。

高延性水泥基复合材料(High Ductility Cementitious Composites,HDCC)是一种以水泥、矿物掺合料、骨料、纤维和外加剂等为原材料，其单轴极限拉应变不低于0.5％，而且其平均裂缝宽度不大于200μm的新型复合材料。HDCC以高延性和优异的裂缝控制能力等优势，可应用于桥梁结构的无缝连接板、路面修补、高层建筑连接梁等工程结构中。

然而，目前HDCC的制备多采用日产可乐丽聚乙烯醇纤维(PVA)和石英砂，成本较高，限制了HDCC在工程上的推广应用。用国产纤维和普通河砂，同时加入适量的有机固体废弃物作为再生骨料，由于有机骨料中的有机物与钙离子结合从而抑制骨料与浆体界面处的氢氧化钙的生长，有机骨料与浆体界面过渡区更加薄弱，导致水泥基材料基体的断裂韧度下降，纤维的桥联作用可充分发挥，相比使用无机骨料(例如，河砂)，有机固体废弃物骨料的加入可制备更低成本的生态型高延性水泥基复合材料(Ecological HDCC,ECO-HDCC)，然而关于此制备方法的相关研究鲜有报道。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种用有机废弃物制备的生态型高延性水泥基复合材料及方法，该复合材料使用有机废弃物如沥青刨铣料、废橡胶颗粒、废弃树脂颗粒等，为废弃物的处理提供一种方式，同时制备一种生态型高延性水泥基复合材料，延性高，成本更低，有助于推广其在更多工程领域中的应用，也有助于提高工程当地有机固体废弃物的高效再生利用率。

技术方案：本发明的一种用有机废弃物制备的生态型高延性水泥基复合材料，该水泥基复合材料的质量组分包括：水泥100份，粉煤灰50～67份，水42～50份，细砂10～40份，有机废弃物10～50份，减水剂0.3～0.8份，粘度调节剂0.1～0.13份，纤维2.6～3.4份。

其中，

所述水泥是强度等级为42.5或52.5的普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰的类别为二级或一级；所述细砂为普通河砂，粒径为0.15～1.18mm，细度模数为1.62～1.68。

所述有机废弃物为沥青刨铣料、废橡胶颗粒、废弃环氧树脂颗粒、废弃酚醛树脂颗粒和废弃塑料颗粒等中的一种或多种，粒径为0.15～1.18mm，细度模数为1.72～1.81。

所述减水剂为液体或者固体粉末聚羧酸类减水剂；粘度调节剂为聚合物电解质类塑性调节剂、富含CaCO₃无机惰性粉末或者富含CaO和SiO₂的无机活性粉末，粘度为15000～20000mPa.s。