CN105272067B - 一种含有陶粒的轻质透水混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有陶粒的轻质透水混凝土，属于建筑材料领域。混凝土配制比例（kg/m3）如下混凝土中成分单方用量配比（kg/m3）如下：拌合水130~150，水泥410~450，陶粒990~1000，外加剂1.11~1.80，所述陶粒为粒径5mm~10mm连续级配的煤矸石陶粒，粒型为球形，煤矸石陶粒的堆积密度等级为900kg/m3~950 kg/m3，紧密堆积密度为980kg/m3~1030kg/m3，表观密度为1700kg/m3~1800kg/m3。本发明的透水混凝土是使用了大量以采煤过程副产物煤矸石原料烧制的煤矸石陶粒，透水混凝土性能优异，透水混凝土透水系数高，强度优异，单位容重低，价格低廉，减少了混凝土对于天然石的需求，对解决固体排放物和大气污染有积极作用。

Description

一种含有陶粒的轻质透水混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料，特别涉及到一种轻质、透水混凝土。
背景技术
透水混凝土是由特定级配的水泥、水、骨料、外加剂等按特定配合比经特殊工艺制备而成的具有连续空隙的生态环保型混凝土。其表观密与普通混凝土相比，透水性混凝土具有透水、透气、净化水体、吸声降噪、保护地下水资源、缓解城市热岛效应和改善土壤生态环境等众多优良的使用性能。因此，在可持续发展与保持生态平衡等战略思想的指导下，日韩、欧美等一些发达国家在五十多年前就开始了对透水混凝土的设计研究与开发。其配合比设计方法、施工、养护、管理等已形成国家级的标准规范，现已将其广泛的应用在市政工程、园林工程、环境工程和生态环保工程等多个领域，取得了良好的效国。
随着我国城市化建设进程的加快，许多城镇和地区逐步被钢筋混凝土结构物、大型基础设施、各种不透水的道路和地面所覆盖。使得大部分降水只能通过城市的排水系统排出，这不仅增加了城市排水系统的负担，而且极易造成城市道路积水问题，给人民的日常出行带来极大困扰同时，由于城市地下水位得不到应有的补充，造成地下水位下降，干旱灾害频发。
煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石，是我国排放量最大的固体废弃物，其排放与堆积不仅占用大量耕地，同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似，煤矸石含有较高的碳及硫，烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质，具有膨胀性能。根据它的特点，我国已研制出煤矸石陶粒。利用煤矸石陶粒一系列优越的物理性能，可以成为配制透水混凝土的材料。在很大程度上解决了煤矸石工业废渣的处理和堆放问题。同时由于其具有很好的孔隙透气性，对于透水混凝土的性能起到了一定的积极作用。其作为混凝土建材使用，符合我国生态环保的可持续发展战略。
发明内容
为解决上述问题，本发明公布了一种以陶粒为主要原料的透水混凝土，其来源丰富，价格低廉。用以配制的透水混凝土综合性能优异。同时解决了煤炭行业工业副产物煤矸石的堆放和处理问题。降低了混凝土对于天然石材的需求，降低了一定的生产成本。
为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种含有陶粒的轻质透水混凝土，其特征在于，该轻质透水混凝土中的组成成分及单方用量配比（kg/m3）如下：
水泥， 410～450 ，为P·O42.5普通硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥48MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg；
拌合水，130～150 ；
陶粒，990～1000，所述陶粒为粒径5mm~10mm连续级配的煤矸石陶粒，粒型为球形状，其堆积密度等级为900kg/m3~950 kg/m3，紧密堆积密度为980kg/m3~1030kg/m3，表观密度为1700kg/m3~1800kg/m3；筒压强度≥4.5MPa，所述陶粒为强度标号≥20MPa的陶粒，吸水率≤10%。
外加剂，1.11~1.80 ，所述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，其减水率为16%～20%， 3小时泌水率≤5%；
制成的轻质透水混凝土坍落度为60mm±20mm，密度为1550 kg/m3～1650 kg/m3 ，28天的平均强度为20MPa，清水透水混凝土孔隙率为13%～17%，透水系数2.5～2.8 。
2.根据权利要求1所述的一种含有陶粒的轻质透水混凝土，其特征在于，该轻质混凝土中的水灰比为：0.3～0.4，水泥和煤矸石陶粒的比例为：0.37：1～0.44：1。
基于上述技术方案，本发明含有陶粒的轻质透水混凝土的有益效果如下：
1.本发明的轻质透水混凝土中使用了大量的采煤副产物煤矸石制备的陶粒代替天然骨料，由于其质轻、透气性好，对于透水混凝土性能有积极作用，解决了大量煤矸石的堆放处理问题，对于国家解放耕地，生态环保有明显促进作用。
2.本发明的轻质透水混凝土在生产上取代了大量的天然石子，减少了天然资源的消耗，同时降低了生产成本，实现了煤矸石资源的高附加值综合利用。制备的透水混凝土在抗压强度、抗冻性都满足要求的前提下，其透水系数大于2.5mm/s，显著增加城市地下水资源，调节城市气候，改善生态环境。
具体实施方式
下面我们结合具体的实施例来对本发明含有陶粒的轻质透水混凝土做进一步的详细阐述，以对本发明的技术更加深入地了解，但不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明是一种含有陶粒的轻质透水混凝土，具体是一种以煤矸石陶粒为主要材料的轻质透水混凝土。
在该轻质透水混凝土中，组成成分的单方用量配比（kg/m3）如下：
拌合水130~150，水泥410~450，煤矸石陶粒990~1000，外加剂1.11~1.80。
上述陶粒为粒径5mm~10mm连续级配的煤矸石陶粒，陶粒的堆积密度等级为900kg/m3~950 kg/m3，紧密堆积密度为980kg/m3~1030kg/m3，表观密度为1700kg/m3~1800kg/m3；筒压强度≥4.5MPa，所述陶粒为强度标号≥20MPa的陶粒，吸水率≤10%。
上述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，具体为由上海麦斯特建工高科技建筑化工有限公司生产的减水剂，型号为Glenium sky8860，该减水剂的减水率为16%～20%，3小时泌水率≤5%；所述混凝土28天的平均强度为20MPa，密度为1550kg/m3～1650kg/m3。
在本发明煤矸石陶粒轻质透水混凝土中，所述水灰比为：0.3～0.4。
在本发明煤矸石陶粒轻质透水混凝土中，所述水泥和煤矸石陶粒的比例为：0.37～0.44：1。
在本发明煤矸石陶粒轻质透水混凝土中，所述水泥的强度等级为P·O42.5普通硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥48MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg。
实施例1：
本实施例涉及到的煤矸石陶粒制轻质透水混凝土的具体组成和应用如下所示。本实施例中各个组成成分的单方用量配比（kg/m3）如下：水泥405、煤矸石陶粒990、外加剂1.62、拌合水140。
表1：轻质陶粒透水混凝土配比
材料名称 水 水泥 煤矸石陶粒 外加剂
品种规格 清水 P.O42.5 5-10mm Glenium sky8860
单方用量 140 410 990 1.62
在上述配比的情况下，进行小批量生产，拌制后透水混凝土表面呈现金属光泽为宜，具有一定的粘聚性。出厂后运送至施工现场，采用机压式铺面，拌制的轻质透水混凝土坍落度为60mm，的透水系数2.6mm/s，孔隙率为16%，28d抗压强度为28.5MPa。混凝土实测容重为1580kg/m3 。
通过大量的试验表明，本发明的轻质透水混凝土配制出了混凝土各组分的合理搭配，解决了透水混凝土强度和透水率之间的平衡矛盾，而且采用了工业废渣煤矸石制陶粒，解决了其堆放和处理问题，解放了耕地。制定的透水混凝土实用性较强，具有很好的社会和经济效益，为后续高强透水混凝土制备提供了有利的数据参考。

Claims (1)

1.一种含有陶粒的轻质透水混凝土，其特征在于，该轻质透水混凝土中的组成成分及单方用量配比kg/m3如下：
水泥， 410～450 ，为P·O42.5普通硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度≥48MPa，水泥的标准稠度用水量≤27%，水泥中铝酸三钙C3A矿物组分含量≤7.0%，水泥的比表面积≤380m2/kg；
拌合水，130～150 ；
陶粒，990～1000，所述陶粒为粒径5mm~10mm连续级配的煤矸石陶粒，粒型为球形，其堆积密度等级为900kg/m3~950 kg/m3，紧密堆积密度为980kg/m3~1030kg/m3，表观密度为1700kg/m3~1800kg/m3；筒压强度≥4.5MPa，所述陶粒为强度标号≥20MPa的陶粒，吸水率≤10%；
外加剂，1.11~1.80，所述的外加剂为聚羧酸系高性能减水剂，其减水率为16%～20%，3小时泌水率不大于5%；
制成的轻质透水混凝土坍落度为60mm±20mm，密度为1550 kg/m3～1650 kg/m3 ，28天的平均强度为20MPa，轻质透水混凝土孔隙率为13%～17%，透水系数2.5 mm/s～2.8mm/s；所述轻质混凝土中的水灰比为：0.3～0.4，水泥和煤矸石陶粒的比例为：0.37：1～0.44：1。
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