[发明专利]一种基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料及其制备方法，该方法为：通过筛分选取粒径小于1.18mm再生砖混粉体颗粒；再将粉体颗粒置于球磨机中并加入以纳米SiO₂分散液、纤维、消泡剂和聚羧酸减水剂为主要成分的复合纳米改性剂，充分研磨后取出密封处理，即得基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料。本发明充分考虑再生砖混粉体粒径、机械研磨时间和复合纳米改性剂掺量三者之间的相互作用关系，协同强化再生砖混粉体并得到高活性的再生辅助胶凝材料。本发明方法原料易得，成本低廉，改性方法简便，制得的再生辅助胶凝材料性能符合实际工程应用要求。

技术领域

本发明涉及一种辅助胶凝材料，具体涉及一种基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料及其制备方法。

背景技术

我国每年产生建筑废弃物超过30亿吨，历年存量超过200亿吨，而利用率却不足10％。同时，对建筑废弃物的循环利用多是集中在再生骨料方面，对于砖混粉料循环利用的研究和应用均很少。实际上，再生骨料在生产制备过程中表面会附着大量粉体，其质量约占再生骨料质量的5％～25％。这些粉体既影响了再生骨料的性能和高等级利用，也会对环境造成二次污染。如何正确处理和利用这些粉体，进一步提高建筑废弃物的利用率也成为建筑废弃物处置和资源化利用过程中面临的一个技术难题。

砖混粉体为再生砖混骨料通过机械筛分后得到的粉体，因其含有SiO₂、Al₂O₃、CaO等活性成分和部分未水化的水泥颗粒从而具有火山灰活性和潜在水硬性，但是这些活性如若不能被有效激发，将会极大降低粉体的利用率。有研究表明，再生砖混粉体颗粒形状不规则，表面粗糙且边缘存在锐利的尖角、凹槽和缺口等，会对其黏聚性能产生不利影响。要提升再生砖混粉体的可利用性，必须针对活化性能和表面形态进行改性处理。

当前再生材料的改性多集中于再生骨料方面，如CN 201811551269.3公开一种了用水玻璃、硅烷偶联剂和有机硅树脂混合改性再生骨料方法，可以降低再生骨料的孔隙率和吸水率，改善再生混凝土中浆体的黏聚性；CN 201910707200.3公开了一种用微生物矿化沉积改性再生骨料方法，可以充分提升再生混凝土的抗压强度；CN 201910553299.6公开了一种碳化增强再生骨料的方法，可以使再生骨料更加轻质高强。

目前来看，明显缺乏针对砖混粉体的改性研究。本发明通过球磨机物理研磨和纳米复合浆液协同作用，从砖混再生粉体颗粒粒径和表面特征两个角度对其进行有效改性。经过两种方式协同强化后的再生砖混粉体，具备良好的活性，能作为辅助胶凝材料用于制备混凝土和砂浆，显著提升了砖混粉料的利用水平，拓宽了砖混粉体的利用面。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对砖混粉料活性低的缺陷，提供一种基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料及其制备方法，将砖混粉料制备成高活性再生辅助胶凝材料，显著提升砖混粉料的利用水平并拓宽其利用面。

本发明采用以下技术方案实现：

一种基于物理球磨和纳米改性协同强化砖混粉料的高活性再生辅助胶凝材料，其组分及其重量分数如下：

上述技术方案中，进一步地，所述的砖混粉料为再生砖混骨料筛分后得到的粉料，且粒径在1.18mm以下

进一步地，所述的纳米SiO₂分散液为工业级产品，纳米SiO₂分散液中纳米SiO₂的粒径为30-50nm。

进一步地，所述的纤维为工业级产品，为长度为3-6mm的聚乙烯醇纤维。

进一步地，所述的消泡剂为工业级产品，为有机硅聚醚复合消泡剂。