本发明属于建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种混凝土改性再生骨料及其改性方法和其在水泥基透水材料中的应用。
背景技术：
：我国建筑垃圾资源化再生利用目前尚处于探索阶段，建筑垃圾再生利用率仅为5％。传统的露天堆放或者填埋等建筑垃圾处理方式，不仅加重扬尘、污染环境，还占用大量土地资源，影响土壤植被。统计表明，建筑垃圾若以质量计，混凝土废弃物约占48.35％，将废弃混凝土经加工制备成混凝土用再生骨料，既可以解决废弃建筑垃圾的危害，又可以缓解目前混凝土行业砂石骨料短缺的现状，有望成为未来的重要发展方向。水泥基透水材料包括透水混凝土和透水砖等产品，其连通多孔结构具有过滤净化、存蓄滞留雨水的作用，是“海绵城市”建设的重要组成部分之一。采用再生骨料制备水泥基透水材料也成为近年来研究的热点，然而由于再生骨料表面存在微细裂纹并黏附有大量硬化水泥浆体，导致利用其制备混凝土往往存在需水量高、界面粘结薄弱和干燥收缩大等缺点。水泥基透水材料中骨料间仅依靠一薄层浆体粘结，因此骨料-浆体之间的界面联结对于水泥基透水材料性能就显得尤为重要。众多学者和工程人员对此开展了大量研究工作：zl201610333509.7公开了一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，通过不同粒径再生骨料的组合，以及改性剂提高再生混凝土骨料、微粉和粒化铬铁渣粉的反应活性。zl201210261716.8公开了一种改性再生骨料和再生骨料高性能混凝土，将再生骨料放入浓度为10-40wt％的纳米二氧化硅水胶体中浸泡，纳米二氧化硅可以与再生骨料中的氢氧化钙反应生成凝胶改善再生骨料物理性质和力学性能。然而，单纯通过改性剂等方式提高再生混凝土中胶凝材料的反应程度，并不能强化骨料-浆体界面的薄弱缺陷；再生骨料从废弃后经破碎、筛分等步骤，其表面浆体中的氢氧化钙可能因碳化而反应殆尽，因此依赖纳米二氧化硅与氢氧化钙反应生成凝胶产物降低再生骨料表面孔隙率的方法并不可靠。技术实现要素：本发明提供了一种混凝土改性再生骨料及其改性方法和其在水泥基透水材料中的应用。本发明所述的混凝土改性再生骨料，是一种10mbar以下负压状态存储的固液混合物，所述固液混合物由单级配再生骨料浸没于80μm粒径以下的再生骨料微粉、助剂和水的混合物中制备而成，所述的再生骨料微粉在水溶液中的浓度为5-20％；所述的助剂为聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种，助剂浓度0.01-0.1％。本发明无需额外使用再生骨料改性材料，通过再生骨料破碎、筛分过程中剥落的微细粉料加工制成具有超早强功能的晶种悬浮液，可在混凝土水化极早期迅速提高再生骨料表面孔隙中的浆体水化程度，减少再生骨料高吸水率导致的危害，增强水泥基透水材料早期力学性能和长期耐久性能。所述混凝土再生骨料的改性方法为：废弃混凝土经破碎筛分制备得到单级配再生骨料和晶种悬浮液，经真空饱和晶种悬浮液浸泡并负压状态存储后获得所述改性再生骨料。具体步骤如下：(1)骨料破碎筛分：指经剔除杂质后的废弃混凝土采用破碎筛分设备，获取单级配再生骨料和粒径1mm以下细粉；(2)取细粉进一步研磨筛分至80μm以下，并加水和助剂经超声分散配置成浓度5-20％晶种悬浮液，(3)将单级配再生骨料在密闭容器内浸没于足量晶种悬浮液后，抽真空至10mbar以下，维持2小时后取出室温下晾干至饱和面干状态即得所述改性再生骨料。所述改性再生骨料作为水泥基透水材料的应用。所述的水泥基透水材料，由以下重量百分比组成：水泥300-450份，以上述方法处理的单级配再生骨料1300-1500份，水80-120份，减水剂6-10份。所述的水泥为强度等级42.5或52.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，所述单级配再生骨料为粒径2.4-4.75mm、4.75-9.5mm或9.5-13.2mm中的任意一种，减水剂为聚羧酸高性能减水剂。本发明取得的有益效果：经本发明处理的混凝土再生骨料，可在水泥基透水材料水化极早期迅速提高再生骨料表面孔隙中的浆体水化程度，减少再生骨料高吸水率导致的危害，增强水泥基透水材料早期力学性能和长期耐久性能。具体实施方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。为了评价本发明对混凝土再生骨料制备的水泥基透水材料性能的改善效果，制备养护28d后，分别测试试件1d/7d/28d抗压强度和透水系数。具体操作如下：制备：将再生骨料、水泥在强制式搅拌机中预拌120s，再将水和减水剂依次加入强制式搅拌机，拌合120s。成型与养护：抗压强度和透水系数试件采用100×100×100mm3的混凝土试模成型，成型采用压力机压制成型，压力10kn维持5s，带模养护1d后拆模，标准养护至规定龄期测试。测试：试件28d抗压强度参照gb/t50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试。试件透水系数参照cjj/t135《透水混凝土路面技术规程》测试计算。实施例1(1)骨料破碎筛分指经剔除杂质后的废弃混凝土采用破碎筛分设备获取9.5-13.2mm再生骨料和粒径1mm以下细粉；(2)取细粉进一步研磨筛分至80μm以下，并加水和助剂经超声分散配置成浓度5％晶种悬浮液，所述的助剂为聚丙烯酸铵，浓度0.01％；(3)将单级配再生骨料在密闭容器内浸没于足量晶种悬浮液后，抽真空至10mbar以下，维持2小时后取出室温下晾干至饱和面干状态。一种混凝土再生骨料高性能处理方法及其在水泥基透水材料中的应用，所述的水泥基透水材料，由以下重量百分比组成：p·o42.5水泥300份，以上述方法处理的9.5-13.2mm再生骨料1500份，水80份，聚羧酸高性能减水剂6份。实施例2(1)骨料破碎筛分指经剔除杂质后的废弃混凝土采用破碎筛分设备获取4.75-9.5mm再生骨料和粒径1mm以下细粉；(2)取细粉进一步研磨筛分至80μm以下，并加水和助剂经超声分散配置成浓度10％晶种悬浮液，所述的助剂为三聚磷酸钠，浓度0.05％；(3)将单级配再生骨料在密闭容器内浸没于足量晶种悬浮液后，抽真空至10mbar以下，维持2小时后取出室温下晾干至饱和面干状态。一种混凝土再生骨料高性能处理方法及其在水泥基透水材料中的应用，所述的水泥基透水材料，由以下重量百分比组成：p·ii42.5水泥450份，以上述方法处理的4.75-9.5mm再生骨料1400份，水120份，聚羧酸高性能减水剂10份。实施例3(1)骨料破碎筛分指经剔除杂质后的废弃混凝土采用破碎筛分设备获取2.4-4.75mm再生骨料和粒径1mm以下细粉；(2)取细粉进一步研磨筛分至80μm以下，并加水和助剂经超声分散配置成浓度10％晶种悬浮液，所述的助剂为六偏磷酸钠，浓度0.1％；(3)将单级配再生骨料在密闭容器内浸没于足量晶种悬浮液后，抽真空至10mbar以下，维持2小时后取出室温下晾干至饱和面干状态。一种混凝土再生骨料高性能处理方法及其在水泥基透水材料中的应用，所述的水泥基透水材料，由以下重量百分比组成：p·ii52.5水泥400份，以上述方法处理的2.4-4.75mm再生骨料1300份，水100份，聚羧酸高性能减水剂8份。对比例1水泥基透水材料由以下重量百分比组成：p·o42.5水泥300份，未经表面处理的9.5-13.2mm再生骨料1500份，水80份，聚羧酸高性能减水剂6份。对比例2所述的水泥基透水材料由以下重量百分比组成：p·ii42.5水泥450份，未经表面处理的4.75-9.5mm再生骨料1400份，水120份，聚羧酸高性能减水剂10份。对比例3所述的水泥基透水材料由以下重量百分比组成：p·ii52.5水泥400份，未经表面处理的2.4-4.75mm再生骨料1300份，水100份，聚羧酸高性能减水剂8份。表1水泥基透水材料性能性能指标实施例1对比例1实施例2对比例2实施例3对比例31d抗压强度/mpa9.705.4818.7414.3122.0816.207d抗压强度/mpa13.198.7221.4517.8827.0225.3428d抗压强度/mpa14.559.2925.0919.6234.2230.43透水系数/mm/s3.563.491.421.350.610.44112d干燥收缩/％0.0690.0760.0760.0830.0880.098由上表结果可以发现，对比例采用未经表面处理的混凝土再生骨料，利用其制备的水泥基透水材料1d、7d和28d抗压强度以及112d干燥收缩明显弱于采用上述表面处理后相同粒径的再生骨料制备的水泥基透水材料。由此可见上述表面处理方法在再生水泥基透水材料性能提升方面起了关键作用，发明人分析主要原因在于：混凝土的薄弱环节在于骨料-浆体界面处，①再生骨料表面存在的疏松多孔浆体和微裂纹，②水泥基透水材料中骨料粘结仅通过薄层浆体联结，以上两点原因更是放大了界面薄弱的“短板效应”。因此，提升再生水泥基透水材料的性能仍需从界面处着眼。(1)通过晶种悬浮液的预先负压吸入再生骨料表面浆体孔隙和微裂纹中，在混凝土拌合过程中晶种在骨料-浆体界面出参与水泥水化反应，降低水泥水化产物结晶析出势能，在水化极早期就能生成微结构相对密实的界面区，降低界面和浆体性能差距，促进再生水泥基透水材料早期性能大幅提升。(2)此外，随着极早期骨料-浆体界面处的密实度提升，将有效抑制再生骨料在混凝土水化过程中的易吸水/失水特性，减小再生水泥基透水材料干燥收缩变形，提升再生水泥基透水材料的长期性能。本发明的各原料上下限取值，以及其区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。当前第1页12