[发明专利]一种超高韧性废弃砖砼再生混合料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种超高韧性废弃砖砼再生混合料及其制备方法和应用,一种超高韧性废弃砖砼再生混合料，由以下质量比的原料组成，胶凝材料︰废弃砖砼混合微粉︰PVA纤维︰减水剂︰增稠剂=1︰0.35︰0.01~0.02︰0.0005~0.002︰0.005~0.002,本发明将再生砖微粉和再生混凝土微粉混合取代细骨料（石英砂）重新应用到PVA‑ECC的制备中，不仅再利用了建筑垃圾，降低制备成本，同时满足高韧性和高延性，弥补混凝土材料的低韧性和低延性，并且本发明还可以作为水泥基材使用,本发明原料多数取自可再生资源，环保节能。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种超高韧性废弃砖砼再生混合料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快、新农村建设的不断深入及老城改造的相继铺开，建筑材料特别是混凝土用量剧增，产生了大量的建筑垃圾。据统计，每年我国产生约24亿吨的建筑垃圾。目前，这些废混凝土和废烧结砖大部分都是未经处理，直接运到郊外或乡村，采用堆放或者填埋的方式直接处理，这些建筑垃圾不仅占用了大量的土地，还污染了环境，同时在清运和堆放过程中的散落和扬尘等问题，引发了严重的环境问题。另外，由于人们不规范的开采利用，容易造成山体滑坡、河床改道等现象，严重影响自然环境平衡。因此，废弃烧结砖和废弃混凝土的资源化利用已成为亟待解决的问题。同时，由于传统混凝土材料的破坏特征多呈脆性破坏、韧性低、抗裂性差、抗拉强度低、新旧混凝土不易连接等缺陷，导致结构年限较短且增加了修补的困难。目前，关于超高韧性水泥基材的相关研究越来越多，其工程应用多用于桥梁修复、桥面板修复和加固工程，但关于再生砖微粉和再生混凝土微粉取代细骨料的研究尚处在研究初期，此发明为再生微粉的研究开辟新的方向，对指导工程实践意义重大。

用废混凝土制备超高韧性水泥基材的相关研究成果相对较为丰富，主要缺陷在以下几个方面：（1）我国可再生利用的固体建筑废弃物主要包括废弃混凝土和废砖。目前的研究主要集中于再生混凝土骨料，用废弃烧结砖制备再生超高韧性水泥基材的相关研究成果几乎没有；（2）关于再生超高韧性水泥基复合材料的研究集中在再生混凝土取代水泥及再生砖取代粗骨料，而关于再生砖微粉和再生混凝土微粉取代细骨料的研究还鲜有报道；（3）关于再生砖骨料的研究发现，再生砖骨料硬度低、吸水率大等缺陷，完全用废砖骨料制备的再生超高韧性水泥基材的物理力学性能较差。

一般土木建筑工程通常采用的水泥主要是指：GB175—2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥,取材于自然界中不可再生资源，PVA-ECC材料是一种以水泥、矿物掺合料、水、粒径小于5mm的细骨料与PVA纤维搅拌而成的水泥基复合材料，但在实际应用中，由于制备PVA-ECC材料所用的原材料磨细石英砂昂贵的价格，使得PVA-ECC材料整体的成本较高，限制了PVA-ECC材料的应用的，本发明将再生砖微粉和再生混凝土微粉混合取代细骨料（石英砂）重新应用到PVA-ECC的制备中，不仅再利用了建筑垃圾，降低制备成本，同时满足高韧性和高延性，弥补混凝土材料的低韧性和低延性，并且本发明还可以作为水泥基材使用，相较于现有的水泥基材，本发明原料多数取自可再生资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型绿色超高韧性废弃砖砼再生混合料，同时提供其制备方法及应用,通过该方法制备的材料具有高韧性、高延性和自愈合等特性，解决了传统混凝土材料低韧性、脆性破坏等缺点，可以应用于桥梁修复、桥面板修复和加固工程。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种超高韧性废弃砖砼再生混合料，由以下质量比的原料组成，胶凝材料︰废弃砖砼混合微粉︰PVA纤维︰减水剂︰增稠剂=1︰0.35︰0.01~0.02︰0.0005~0.002︰0.005~0.002。

进一步，所述胶凝材料含水泥和粉煤灰，水泥和粉煤灰的质量比为0.50~0.70︰0.30~0.50，水胶比为0.300～0.390︰1。