本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的制備方法。

背景技術：

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的建筑行業(yè)的興起，混凝土的用量十分巨大，混凝土的大量使用不僅導致天然砂的迅速短缺和大量廢棄建筑垃圾，對天然砂的過度開采破壞了生態(tài)環(huán)境，大量廢棄建筑垃圾的堆積也對環(huán)境造成很大的負擔。因此需要尋找天然砂的替代物。

機制砂是利用巖石以及尾礦石經(jīng)除土處理，通過人為的機械破碎篩分等工序處理，得到粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或者工業(yè)廢渣顆粒。機制砂具有多面棱體，較天然砂粗糙，機制砂之間的機械膠合能力強，粘結力更好，可促進水泥的水合作用，在砂漿混凝土方面已經(jīng)有少量應用。中國專利cn1182064c公開的一種用鋼渣作粗集料的瀝青瑪蹄脂碎石混合料，該混合料由鋼渣粗基料、機制砂細集料、礦粉、木質素纖維穩(wěn)定劑和瀝青結合組成，該碎石組合利用鋼渣代替玄武巖，利用機制砂代替天然砂，作為瀝青混合料的基料，降低工程造價，提高路用壽命。中國專利cn106565175a公開的一種海綿城市用透水高彈模砂漿及其制備方法和應用方式，以建筑裝潢垃圾生產(chǎn)的機制砂代替部分細集料，再與水泥和水混合制成建筑裝潢垃圾機制砂水泥穩(wěn)定碎石，利用不同尺寸的集料起到穩(wěn)定水泥的作用。由上述現(xiàn)有技術可知，機制砂的運用已經(jīng)逐漸運用于各種混凝土中，但是在透水路面方面的應用并不多見。透水路面含有閉孔孔隙、半連通孔隙和連通孔隙，具有及時的滲水、蓄水、凈水的能力，因此透水路面對集料的形狀、大小和粘結情況都有較高的要求，而且提高透水路面的彈性提高其機械性能也顯得十分必要。

本發(fā)明將再生活性建筑垃圾骨料和機制砂作為集料，并優(yōu)選高粘接枝膠結料作為粘結劑，并輔助其他助劑，以得到高彈模透水環(huán)保砂漿。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿及其制備方法，將再生活性建筑垃圾骨料和機制砂集料作為粗細骨料，控制砂漿的孔隙率，并添加碳纖維網(wǎng)、橡膠粉和季銨鹽改性膨潤土外加劑提高砂漿的彈性，利用高粘接枝膠結料粘連，再輔助其他材料，得到高彈模透水環(huán)保砂漿。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其特征在于，所述利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥300-500份、外加劑5-10份、高粘接枝膠結料5-15份、紫外線吸收劑0.1-0.3份、水150-200份，所述再生活性建筑垃圾骨料的粒徑為15-30mm，所述機制砂集料的原料為砂巖、花崗巖和石灰?guī)r，所述機制砂集料的粒徑為5-10mm，所述外加劑包括碳纖維網(wǎng)、橡膠粉和季銨鹽改性膨潤土，所述高粘接枝膠結料為水性環(huán)氧樹脂，所述紫外線吸收劑為納米二氧化鈦。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述外加劑還包括可分散乳膠粉、纖維素醚、木質纖維素和減水劑。

本發(fā)明還提供一種利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中2-6h，取出晾干，加熱活化，得到再生活性建筑垃圾骨料；

(2)將砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料；

(3)將步驟(1)制備的再生活性建筑垃圾骨料、步驟(2)制備的機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑和紫外吸收劑，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，加熱活化的溫度為500-800℃。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，砂巖、花崗巖和石灰?guī)r的質量比為1:1:1。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，所述外加劑包括碳纖維網(wǎng)、橡膠粉、季銨鹽改性膨潤土、可分散乳膠粉、纖維素醚、木質纖維素和減水劑，所述碳纖維網(wǎng)的面積不低于5×5cm。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述外加劑的組分，按重量份計，包括碳纖維網(wǎng)5-10份、橡膠粉3-7份、季銨鹽改性膨潤土5-10份、可分散乳膠粉10-15份、纖維素醚8-15份、木質纖維素6-10份和減水劑3-5份。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，所述高粘接枝膠結料為水性環(huán)氧樹脂，所述紫外線吸收劑為納米二氧化鈦。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥300-500份、外加劑5-10份、高粘接枝膠結料5-15份、紫外線吸收劑0.1-0.3份、水150-200份。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的孔隙率為17-22％。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明制備的利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿中將再生活性建筑垃圾骨料和機制砂集料分別作為粗骨料和細骨料，并且對再生活性建筑垃圾骨料和機制砂集料進行多級篩分，控制環(huán)保砂漿的孔隙率，調節(jié)環(huán)保砂漿中的閉合孔隙、半連通孔隙和連通孔隙，繼而控制透水、蓄水和凈水的能力，再生活性建筑垃圾骨料經(jīng)硅鋁酸鈉活化后，可有利于骨料間粘結，且以砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料制備的機制砂集料耐水性能和抗裂性能俱佳，可提高砂漿的使用壽命，再利用水性環(huán)氧樹脂提高骨料間的粘合力，降低砂漿的彈性模量。

(2)本發(fā)明制備的利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿中含有碳纖維網(wǎng)、橡膠粉和季銨鹽改性膨潤土，碳纖維網(wǎng)可以提高砂漿的韌性、抗拉強度，橡膠粉可以提高砂漿的彈性模量，季銨鹽改性膨潤土可以提高砂漿的抗彎強度，而且環(huán)保砂漿中還含有可分散乳膠粉、纖維素醚、木質纖維素和減水劑，進一步穩(wěn)定砂漿的機械性和均一性，使制備的環(huán)保砂漿分散性好，均一性好和穩(wěn)定性好。

(3)本發(fā)明制備的利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的抗壓強度、抗折強度、孔隙率、透水系數(shù)、耐磨性等符合cjj/t135-2009《透水混凝土路面技術規(guī)程》，同時還表現(xiàn)出韌性強、抗沖擊性能高、彈性好等優(yōu)勢，對“海綿城市”建設中的高性能舒適高彈模耐久性性路面的應用發(fā)展起到很好推動作用。

具體實施方式

下面將結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中2h，取出晾干，在500℃下加熱活化2h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)5份、橡膠粉3份、季銨鹽改性膨潤土5份、可分散乳膠粉10份、纖維素醚8份、木質纖維素6份和減水劑3份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥300份、外加劑5份、高粘接枝膠結料5份、紫外線吸收劑0.1份、水150份。

實施例2：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中6h，取出晾干，在800℃下加熱活化3h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)10份、橡膠粉7份、季銨鹽改性膨潤土10份、可分散乳膠粉15份、纖維素醚15份、木質纖維素10份和減水劑5份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥500份、外加劑10份、高粘接枝膠結料15份、紫外線吸收劑0.3份、水200份。

實施例3：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中4h，取出晾干，在600℃下加熱活化2.5h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)8份、橡膠粉5份、季銨鹽改性膨潤土7份、可分散乳膠粉13份、纖維素醚10份、木質纖維素8份和減水劑4份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥400份、外加劑8份、高粘接枝膠結料8份、紫外線吸收劑0.2份、水170份。

實施例4：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中5h，取出晾干，在650℃下加熱活化2.5h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)9份、橡膠粉5份、季銨鹽改性膨潤土8份、可分散乳膠粉13份、纖維素醚12份、木質纖維素7份和減水劑3份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥350份、外加劑7份、高粘接枝膠結料6份、紫外線吸收劑0.3份、水165份。

實施例5：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中5h，取出晾干，在750℃下加熱活化3h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)9份、橡膠粉6份、季銨鹽改性膨潤土7份、可分散乳膠粉14份、纖維素醚13份、木質纖維素9份和減水劑3份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥450份、外加劑9份、高粘接枝膠結料13份、紫外線吸收劑0.2份、水170份。

實施例6：

(1)將建筑垃圾廢棄磚和廢棄混凝土人工破碎，并篩分成15-20mm、20-30mm兩個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成再生骨料，將再生骨料浸漬于硅鋁酸鈉溶液中3h，取出晾干，在600℃下加熱活化2h，得到再生活性建筑垃圾骨料。

(2)將質量比為1:1:1的砂巖、花崗巖和石灰?guī)r作為原料，經(jīng)除土、機械破碎，篩分成1-2mm、2-5mm、5-10mm三個范圍，經(jīng)水洗、晾曬形成機制砂集料。

(3)按重量份計，將面積不低于5×5cm的碳纖維網(wǎng)8份、橡膠粉4份、季銨鹽改性膨潤土6份、可分散乳膠粉14份、纖維素醚13份、木質纖維素9份和減水劑5份混合均勻，形成外加劑。

(4)將再生活性建筑垃圾骨料、機制砂集料、水泥放在攪拌機內混合均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂高粘接枝膠結料，繼續(xù)攪拌，再加入外加劑、納米二氧化鈦紫外吸收劑和水，混合均勻，得到利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿，其中，利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的組分，按照重量份計，包括再生活性建筑垃圾骨料400份、機制砂集料1500份、水泥500份、外加劑8份、高粘接枝膠結料13份、紫外線吸收劑0.3份、水200份。

按照水泥膠砂強度干縮、檢測方法和膠粉聚苯顆粒外墻保溫系統(tǒng)的規(guī)定，經(jīng)檢測，實施例1-6制備的利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的抗壓強度、抗折強度、黏結強度、吸水量、干縮率、耐水性和耐候性的結果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的利用建筑垃圾生產(chǎn)海綿城市用高彈模透水環(huán)保砂漿的抗壓強度、抗折強度、孔隙率、透水系數(shù)、耐磨性等符合cjj/t135-2009《透水混凝土路面技術規(guī)程》，同時還表現(xiàn)出韌性強、抗沖擊性能高、彈性好等優(yōu)勢。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。