一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法技術

本發明專利技術公開了一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，屬于建筑材料領域，旨在解決廢舊橡膠顆粒與水泥基相容性粘接性差的問題，通過向廢舊橡膠顆粒嵌入惰性無機粉末，本發明專利技術的方法中，無機惰性粉末材料與橡膠顆粒可以根據應用需要以任意比例混合，通過物理方法讓無機惰性粉末材料嵌入橡膠粉，能夠顯著增加橡膠水泥基粉與水泥漿體粘合強度，同時增加橡膠水泥基粉密度，便于橡膠水泥基粉在混凝土中均勻分布。

【技術實現步驟摘要】
本申請是原申請“一種用于水泥基材料的廢舊橡膠粉處理方法”的分案申請，原申請申請日：2014年2月14日，申請號：2014100517361。
本專利技術涉及建材領域，具體來講是一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法。
技術介紹
近30年來，美國、加拿大、日本、韓國等發達國家已考慮將粉碎的廢舊輪胎橡膠顆粒應用于水泥基材料中，亞利桑那州大學的Zhu教授（現在是天津大學教授）通過研究發現，拌合760cm3的水泥基材料至少可以利用5個廢舊輪胎所產生的橡膠顆粒，并于2006年8月在天津市武清區武香路二百戶東口橋的修建過程中，世界上首次使用橡膠集料混凝土進行了橋面鋪裝。在迄今7年的使用中，觀察未發現鋪裝層產生裂紋以及開裂現象。針對觀測結果，分析應用于橋面鋪裝的橡膠集料混凝土的工程性和經濟性。結果表明：橋面鋪裝是橡膠集料混凝土有很好適用性和優勢的應用之一，其耐久性得到初步驗證，值得進一步研究推廣，因此橡膠水泥基材料可以在很大程度上緩解廢舊輪胎堆積所造成的環境污染，具有很大的環保、社會效益。不少的研究表明，廢橡膠顆粒應用于水泥基材料后，水泥基材料的彈性增加可以改善它的抗沖擊、抗凍、抗裂、吸聲、保溫、隔熱等性能，同時還具有防滑、消聲、防鹽霧腐蝕，防地基翻堿等性能，但是由于廢橡膠粉的憎水性，與水泥基材料的相容性差，易造成分層，使其強度大幅下降，較大地限制了其應用。通過橡膠顆粒表面改性可以減緩水泥混凝土強度的降低，目前應用于水泥基材料的橡膠顆粒表面改性方法主要有超聲波水洗、臭氧或三氧化硫活化、NaOH溶液清洗等手段使橡膠粉表面結合上親水的極性基團，如羧基、磺酸基等。公開號為CN101638465A的中國專利技術專利，公開了一種用于水泥基材料的橡膠顆粒表面改性方法，具體技術方案是：先將丙烯酸配制成乙醇溶液，再將平均分子量為1000的聚乙二醇加入所述的丙烯酸-乙醇溶液中，撒在橡膠顆粒表面，再將作為催化劑過硫酸鉀配制成水溶液，撒在橡膠顆粒表面。在攪拌機中充分攪拌數分鐘，然后在80℃~90℃進行加熱反應1小時，得到改性橡膠粉。雖然該專利技術比較方便解決了廢橡膠顆粒表面改性，但是實際施工中由于廢橡膠粉密度遠遠小于水泥漿密度，使得橡膠粉容易漂浮于混凝土表面，造成攪拌分層，不利于施工。其次，目前所使用的廢舊橡膠顆粒的改性方法主要為化學表面改性，通過將酸、醇等溶液噴灑在橡膠顆粒上，通過攪拌、加熱等方式，使得橡膠顆粒的表面具有一定的親水性，但是對于橡膠顆粒內部來說，其依然是憎水性，與水泥漿等無機物不浸潤，導致橡膠顆粒與水泥漿的相容性差；同時，由于橡膠顆粒的密度低于水以及水泥漿，當把橡膠顆粒加入都水泥漿中，由于橡膠顆粒內部的憎水性以及其密度低于水泥漿，導致橡膠顆粒會上升，造成分層現象，嚴重影響了混凝土的質量。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，針對廢橡膠顆粒表面改性成本高又有化學材料的三廢排放和水泥漿密度與廢橡膠粉密度差異大引起的施工不便等問題，提供一種更低成本的增強廢舊橡膠顆粒與水泥基相容性粘接性的方法，本方法使橡膠水泥基粉與水泥基良好地膠結，同時根據橡膠水泥基粉密度與不同密度的水泥漿匹配便于施工，使得橡膠水泥基粉基本按照設計要求均勻分布于水泥混凝土中。本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術公開了一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，通過向廢舊橡膠顆粒中嵌入惰性無機粉末，包括如下步驟：1）將惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒混合；2）將步驟1得到的混合物通過物理方法使得惰性無機粉末材料嵌入廢橡膠粉。在本專利技術中，步驟1所述惰性無機粉末材料是指不易發生化學反應的無機材料的粉末，包括但不限于硅藻土、粉煤灰、重晶石粉、鐵礦粉、石英砂粉、石灰石粉、滑石粉、磷礦粉、石棉礦粉、石墨粉、硅粉等；其粒徑可以根據實際需要進行調整，在一個具體實例中，所述惰性無機粉末材料和廢橡膠顆粒粒徑不小于10目，例如：10目、20目、30目、40目、50目和60目等。在本專利技術中，所述惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒可以按一定比例混合，在一個具體的實例中，惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒的重量比為3%-70%：97%-30%。兩者的比例可以根據實際水泥漿配比的要求進行調整，當水泥漿密度較高時，惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒的混合物中廢橡膠顆粒的含量比較高，當水泥漿密度較低時，惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒的混合物中惰性無機粉末材料的含量比較高。在本專利技術中，惰性無機粉末材料在混合物中所占重量比例可以是5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%或70%，廢橡膠顆粒在混合物中所占重量比例可以是95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%。本專利技術步驟2所述的物理方法可以是包括但不限于機械力碾壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對撞、超聲波共混處理等方法。 通過物理的方法，使得所述惰性無機粉末材料中的一種或多種嵌入到廢橡膠粉中，這種嵌入可以是全部嵌入，也可以是部分嵌入。通過此方法得到的橡膠粉混合物中有三種物質形態：a.無機惰性粉末材料未嵌入的橡膠粉，b.無機惰性粉末材料嵌入橡膠粉形成復合體，c.無機惰性粉末材料單獨存在顆粒。通過步驟1和2的處理，得到的無機惰性粉末材料與橡膠粉鑲嵌的共混物稱為橡膠水泥基粉，其與水泥有良好的膠結，從而大幅度提高橡膠水泥基粉與水泥漿體界面粘膠強度，同時由于無機惰性粉末嵌入橡膠粉里，增大了橡膠水泥基粉的密度使得橡膠粉不容易向上離析分層，根據調節橡膠顆粒與無機惰性粉末材料比例所得到的橡膠水泥基粉均勻分散在水泥混凝土中。本專利技術的有益效果在于：1、無機惰性粉末材料與橡膠顆粒可以根據應用需要以任意比例混合，根據水泥基的密度制備相應密度的橡膠水泥基粉，以達到橡膠水泥基粉與水泥基與均勻混合，避免分層；2、通過物理方法讓無機惰性粉末材料嵌入橡膠粉，能夠顯著增加橡膠水泥基粉與水泥漿體粘合強度，同時增加橡膠水泥基粉密度，便于橡膠水泥基粉在混凝土中均勻分布。附圖說明圖1為本專利技術的無機惰性粉末材料與橡膠粉共嵌單體的顯微結構；圖2為本專利技術的橡膠水泥基粉的顯微結構；圖3為本專利技術的橡膠水泥基粉和普通橡膠粉親水性對比，圖中左樣杯中為橡膠水泥基粉（60目），右樣杯中為普通橡膠粉（60目）；圖4為本專利技術實施例1橡膠混凝土的抗折強度測試結果；圖5為本專利技術實施例1橡膠混凝土的抗壓強度測試結果；圖6為本專利技術實施例2的原漿水泥石（左）與3%橡膠水泥石（右）破壞形態對比圖；圖7為本專利技術實施例2的空白樣水泥石（左）和6%橡膠水泥（右）的彈性模量對比圖。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術作詳細的說明。為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。具體實施例1：橡膠混凝土的制品將18000g 40目廢橡膠粉（90%）與2000g 40目硅藻土（10%）通過攪拌器攪拌5分鐘，制備成混合初料；混合初料通過碾擠機制成橡膠水泥基粉。按照JGJ55－2000和JTG F30－2003試驗方法制備橡膠混凝土模塊。（見表1）表1 混凝土各項材料用量實施例1橡膠混凝土的抗折、抗壓強度測試結果見圖3和圖4。從對比的抗折、抗壓強度測試結果可以看到，在橡膠水泥基粉摻加比例為5%時，抗折強度高于未加本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，其特征在于,?向廢舊橡膠顆粒中嵌入惰性無機粉末。

【技術特征摘要】
1.一種增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，其特征在于, 向廢舊橡膠顆粒中嵌入惰性無機粉末。2.如權利要求1所述的增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，其特征在于，所述嵌入惰性無機粉末的步驟如下：步驟１:將惰性無機粉末材料與廢橡膠顆粒混合；步驟２：將步驟1得到的混合物通過物理方法使得惰性無機粉末材料嵌入廢橡膠粉。3.如權利要求2所述的增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接性的方法，其特征在于，其中步驟1的惰性無機粉末材料選自硅藻土、粉煤灰、重晶石粉、鐵礦粉、石英砂粉、石灰石粉、滑石粉、磷礦粉、石棉礦粉、石墨粉、硅粉中的一種或幾種。4.如權利要求2所述的增強廢舊橡膠顆粒與水泥相容性粘接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊蟬聰，詹忠，
申請(專利權)人：四川金摩爾環保新材料有限責任公司，
類型：發明
國別省市：四川;51