一种早强耐候地质聚合物透水混凝土的制作方法

文档序号:15713325发布日期:2018-10-19 21:45阅读:344来源:国知局

本发明涉及混凝土领域,特别涉及一种早强耐候地质聚合物透水混凝土。



背景技术:

透水混凝土是一种特殊混凝土,一般由粘接剂、粗骨料、水和外加剂组成,经特殊工艺制备的内部包含连续的孔径并且具有高渗水功能的工程材料,可用于水净化、透水路面、声音吸收及其他民用工程。目前,透水混凝土分为水泥透水混凝土和高分子透水混凝土:(1)水泥透水混凝土以硅酸盐水泥作为胶凝材料,制作简单,成本低,耐久性好,是目前用量最大的一类透水混凝土,但是水泥的水化硬化对养护的湿度、温度依赖性强,而透水混凝土由于多孔结构特性,保水能力差,在养护不宜保证的情况下强度偏低,难以解决强度和透水系数之间的矛盾;同时硅酸盐水泥的生产资源、能源消耗大、环境污染严重,从环保角度考虑,需要寻找更合适的胶凝材料代替水泥制作透水混凝土。(2)高分子透水混凝土是以高分子作为胶凝材料。该透水混凝土主要包括沥青透水混凝土、树脂透水混凝土两种。沥青透水性混凝土与水泥透水混凝土相比,该种透水混凝土强度高,但沥青作为有机胶凝材料对气候的适应性较差,比较容易在大气的影响下老化,特别是当温度提升时,沥青透水混凝土会变软,会导致沥青液体流出,最终导致透水混凝土的强度和透水性都降低,另外成本相对较高;树脂透水性混凝土与沥青透水混凝土、水泥透水混凝土相比较,它更耐水耐磨,但其成本高,同时易老化。

由此可见,研发一种新型早强耐候地质聚合物透水混凝土的重要意义,本发明基于此而研发。



技术实现要素:

针对传统透水混凝土(水泥透水混凝土、高分子透水混凝土)存在的局限和不足,结合矿物聚合物的特点及优势,本发明提出了一种早强耐候地质聚合物透水混凝土,以碱激发钢渣聚合物为胶凝材料,以单粒级骨料为集料制备透水混凝土的技术思路,旨在解决透水混凝土养护条件要求高,早期强度低,易于起砂,耐候性差等技术难题,为″海绵城市″的快速推进提供技术支撑。

为实现上述目标,本发明的具体技术方案如下:

一种早强耐候地质聚合物透水混凝土,按重量份数计包括:钢渣40-50份,高炉矿渣25-45份,沸石10-20份,硅灰5-10份,纳米碳酸钙1-5份,减水剂0.1-0.5份,激发剂3-6份,石子400-500份,水33-40份。

优选的,该混凝土3d抗压强度发挥60%以上,28d抗压强度超过30mpa。

优选的,所述钢渣经过粉磨后,比表面积为330m2/kg以上,高炉矿渣等级为s95级,硅灰中sio2含量至少85%。

优选的,所述纳米碳酸钙粒径范围在20-60nm之间。

优选的,所述沸石为5a沸石,是用ca2+交换4a沸石结构中的na+制得的具有5a孔径的a型沸石。

优选的,所述激发剂为水玻璃,可通过碱金属氢氧化物,调整模数。

优选的,所述石子为单一粒径碎石。

优选的,所述减水剂为萘系或聚羧酸减水剂,减水率15%以上。

本发明采用钢渣作为透水混凝土的主要原材料,有效的提升了工业废弃物的利用价值,缓解了环境压力;沸石的掺入,降低了地质聚合物泛碱的程度,其高硅高铝,有助于透水混凝土强度的提升;硅灰的掺入提高了混凝土的密实性;纳米碳酸钙不仅可以加快反应进程,提高早期强度,还可以有效增加整体稠度,降低胶材用量。该透水混凝土透水系数高,早期强度大,对养护条件要求低,后期强度高等特点,减少由于透水混凝土养护不到位导致的起砂,强度低等问题。

采用上述方案,本发明具有以下有益效果:

早期强度高,3d抗压强度发挥60%以上,28d抗压强度超过30mpa,满足c25透水混凝土的要求。本发明不仅具有优异的透水性,早期强度高,还对养护条件要求较低,避免起砂等弊端;同时在一定程度上抑制了地质聚合物存在的泛碱问题。本发明为″海绵城市″的快速推进提供技术支撑。

具体实施方式

以下结合具体实施例,对本发明进一步说明。

本发明提供的一种早强耐候地质聚合物透水混凝土,其组分包括钢渣,高炉矿渣,沸石,硅灰,纳米碳酸钙,减水剂,激发剂,单一粒径碎石,水。

将减水剂、激发剂和一半水倒入超声清洗器中,超声30s,制成混合液,同时将钢渣,高炉矿渣,沸石,硅灰按比例放入搅拌锅中搅拌60s,将混合液倒入搅拌锅搅拌,把剩余的水倒入锅中搅拌120s,混合料装模,2mpa静压成型,养护20-24h后拆模,自然养护至规定龄期。

实施例1-3(对应序号1-3)如下:

表1实施例配合比

上述选用比表面积为330m2/kg的钢渣;s95级的高炉矿渣;比表面积为1150m2/kg的5a沸石;比表面积为20m2/g的硅灰;平均粒径为30nm的纳米碳酸钙;激发剂为水玻璃和碱金属氢氧化物的混合物,模数为1.0模;减水剂为粉剂萘系减水剂,减水效率为20%;粒径范围为5~10mm的单一粒径石子;水为实验室用自来水。

表2实验结果

通过表1-2的数据对比可以看出,本发明透水混凝土早期强度高,3d抗压强度发挥60%以上,28d抗压强度超过30mpa,满足c25透水混凝土的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种早强耐候地质聚合物透水混凝土,按重量份数计包括:钢渣40‑50份,高炉矿渣25‑45份,沸石10‑20份,硅灰5‑10份,纳米碳酸钙1‑5份,减水剂0.1‑0.5份,激发剂3‑6份,石子400‑500份,水33‑40份。本发明透水混凝土早期强度高,3d抗压强度发挥60%以上,28d抗压强度超过30MPa,满足C25透水混凝土的要求。本发明不仅具有优异的透水性,早期强度高,还对养护条件要求较低,避免起砂等弊端;同时在一定程度上抑制了地质聚合物存在的泛碱问题。本发明为″海绵城市″的快速推进提供技术支撑。

技术研发人员:刘裕;刘明乐;孙文;候双双;辛继宝;王凯;黄亚林;罗建;张杰辉
受保护的技术使用者:深圳港创建材股份有限公司
技术研发日:2018.05.22
技术公布日:2018.10.19
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