[发明专利]一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土制备方法

说明书

本发明涉及一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土制备方法。首先，将天然甲壳素高聚物进行降解、脱酰基化、羧基化、分子内脱水等处理，制成聚乳酸碱硅酸反应抑制剂溶液；将经过聚乳酸碱硅酸反应抑制剂覆盖处理的废弃粉碎玻璃细骨料取代河砂细骨料掺加到自密实混凝土中，制备出一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土。聚乳酸碱硅酸反应抑制剂的掺加有效抑制了高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土中碱硅酸反应发生。采用本发明方法制备的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土具有比传统自密实混凝土更好的工作性能和耐久性能、良好的体积稳定性，这进一步扩大了废弃玻璃的应用范围，能产生良好技术、经济、社会、环保效益。

技术领域

本发明涉及新型建筑材料领域，具体涉及到一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土制备方法。

背景技术

进入二十一世纪以来,随着世界范围内的城市化进程、基础设施建设速度的加快，高性能混凝土材料作为最广泛使用的建筑材料，耗费量和使用量不断增大。自密实混凝土是高性能混凝土材料的一个重要组成部分，因其具有流动性强、填充性好、稳定不离析、无需振捣仅依靠自身重力即可达到充分密实状态，施工过程简单，易操作，浇筑速度快，节约人工，能缩短施工工期等优点。已经被广泛应用于高层建筑、港口码头、海底隧道、跨海大桥、岛礁工程等大体积结构混凝土和形状复杂的加固工程中。

传统自密实混凝土主要是由水泥、矿物掺和料、粗骨料、细骨料、高效减水剂组分构成。细骨料是构成自密实混凝土的重要成分,单方自密实混凝土中细骨料占到混凝土总体积50-60％。制备自密实混凝土需大量使用天然河砂细骨料，这导致细骨料的价格持续上涨，同时盲目开采天然河砂细骨料也给我国的生态环境造成巨大的负面影响。更为重要的是使用天然河砂细骨料制备的自密实混凝土需掺加较多的高效减水剂才能获得足够流动度，这导致自密实混凝土具有比普通高性能混凝土更高的原材料成本。这些都限制了自密实混凝土在土木工程结构中的广泛使用。将废弃玻璃、轮胎、贝壳、椰子壳、油棕壳等固体废弃物进行粉碎，作为人工细骨料来制备自密实混凝土是解决上述问题的一个很好的方法。这个技术不但扩大了自密实混凝土中细骨料的来源，减少了天然河砂细骨料使用量和依赖程度。同时还大量消耗了固体废弃物，避免了固体废弃物堆积而对周围环境造成的负面影响。

国内外相关研究表明，废弃粉碎玻璃是应用前途光明的一种人工细骨料。使用废弃粉碎玻璃代替天然河砂细骨料掺加到自密实混凝土中可明显提高自密实混凝土的流动性能、减少制备自密实混凝土中高效减水剂的使用量与细骨料原材料的成本。但是，自密实混凝土中废弃粉碎玻璃细骨料取代天然河砂细骨料的比例过高，会出现自密实混凝土的碱硅酸反应膨胀较大和自密实混凝土体积稳定性差等问题。一般情况下，自密实混凝土中废弃粉碎玻璃取代天然河砂细骨料比例被严格控制在30％以下，这制约了废弃粉碎玻璃细骨料在自密实混凝土材料中广泛应用。

针对目前废弃粉碎玻璃自密实混凝土中废弃粉碎玻璃用量低、碱硅酸反应膨胀较大、体积稳定性差等难题，国内外一些研究人员已经尝试在废弃粉碎玻璃自密实混凝土中掺加锂盐来抑制长期碱硅酸反应膨胀，但是掺加锂盐碱硅酸反应抑制剂会明显增加废弃粉碎玻璃自密实混凝土的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土制备方法。制备的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土具有比传统自密实混凝土更好的工作性能和耐久性能、良好的体积稳定性，这扩大了废弃玻璃的应用范围。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种低碱硅酸反应膨胀的高掺量废弃粉碎玻璃自密实混凝土制备方法，包括以下步骤：

1)按比例称取甲壳素高聚物和水放入具有搅拌装置及回流装置的反应容器中，升高温度至85-90℃，并加速搅拌混合物，使甲壳素高聚物均匀分散到水中，形成均匀的悬浊溶液；