再生骨料提質的綠色化學方法研究.pdf

1、再生混凝土骨料的應用可實現(xiàn)對廢棄混凝土的有效回收與再利用。然而，與天然骨料相比，再生骨料性質較差，這主要是因為再生骨料中的硬化水泥砂漿的性質較差。因此，再生骨料可通過除去或者加強硬化水泥砂漿方法來提質。為此，本研究提出了再生骨料提質的兩種綠色化學方法，從而實現(xiàn)對再生骨料的綠色、高效提質。主要研究工作和結論如下:
　　第一種方法是使用醋酸溶液浸泡除去硬化水泥砂漿，以提升再生骨料的性質。同時，所產生廢液可用來提高混凝土強度，還可用來生

2、產高附加值產品。首先，把再生骨料浸入醋酸溶液中，硬化水泥砂漿中的部分水泥水化產物與醋酸發(fā)生化學反應溶解在溶液中，這個過程弱化了硬化水泥砂漿。然后將醋酸溶液浸泡之后的再生骨料進行機械打磨處理，可除去了大量的硬化水泥砂漿，再生骨料的吸水率明顯下降。處理后的再生骨料可替代天然粗骨料使用，混凝土的抗壓強度提升了25％。此方法不但操作簡單、安全，而且與鹽酸溶液相比，醋酸溶液更加安全，同時實現(xiàn)了廢液零排放，并且沒有在再生骨料中引入有害物質。更重要的

3、是，可以利用廢液制取高附加值產物（球霰石和乙酸鈣）并且重新獲取醋酸，實現(xiàn)了廢液的高效利用和零排放。此外，廢液可替代水用于混凝土中，試驗結果表明混凝土抗壓強度提升了14％。
　　第二種方法是用磷酸氫二銨(DAP)溶液浸泡來加強硬化水泥砂漿，提高再生骨料的性質。提質后的再生粗骨料可替代天然骨料使用，提質處理后再生細骨料可用于重金屬吸附。DAP溶液中浸泡后的再生粗骨料，再生粗骨料中的水泥水化產物（氫氧化鈣）與DAP發(fā)生化學反應生成羥基磷

4、灰石(HAP)沉淀，沉積在水泥砂漿的孔隙和裂縫中，表面的水泥砂漿得到了加強，從而再生粗骨料的性質得到了明顯的提升。提質后的再生骨料替代天然粗骨料用于混凝土中，抗壓強度提升了19％。另外，處理后的再生粗骨料中的磷酸根離子還可以阻礙混凝土中鋼筋的銹蝕。再生細骨料本身并不適合于替代天然細骨料應用于混凝土中，但DAP浸泡處理之后的再生細骨料可作為吸附劑來固定重金屬離子。處理后的再生細骨料表面生成了一層HAP沉淀，由于HAP具有高比表面積和良好的

5、離子交換能力，所以處理后的再生細骨料具有良好的重金屬吸附能力。試驗結果表明，25g處理后的細骨料可吸附250ml0.025mol/L硝酸鋅溶液中超過85％的鋅離子。
　　此外，與HAP加固處理再生粗骨料類似，本研究還提出使用HAP沉淀對再生混凝土磚進行表面處理，以提高其強度和耐久性。處理后的再生混凝土磚的吸水率明顯下降，并且抗壓強度提高了100％。由于密實的表面阻礙了水的滲透，所以該處理方法提高了再生混凝土磚的耐久性。更重要的是，