CN102674764A - 人行道用高储水混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种人行道用高储水混凝土及其制备方法，属于特种混凝土技术领域。本发明混凝土由胶凝材料、多孔骨料、水、减水剂、可再分散乳胶粉和发泡剂组成；本发明方法是将多孔骨料破碎、分级后，进行预湿处理，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉、水搅匀。然后加入泡沫并搅拌均匀，现场浇注到人行道上制备出人行道用高储水混凝土。本发明方法设备简单，便于现场施工；采用本发明方法制备的混凝土，具有成本低，有良好的储水性、透水性和透气性，能减小城镇排水系统的排水量等特点，是具有一定自然植功能的混凝土。使用本发明混凝土是解决城镇化建设快速发展与环境保护之间的矛盾的行之有效措施之一。本发明可广泛用于人行道路面或屋面。

Description

人行道用高储水混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于特种混凝土技术领域，特别涉及用于人行道的特种混凝土及其制备方法。

背景技术

随着我国城镇化建设的快速发展，我国城市地表被钢筋混凝土房屋和不储水及不透水的混凝土路面所覆盖问题日益增加，对环境的破坏也越来越严重。怎样处理好我国城镇化建设与环境破坏之间的关系，是我国政府和广大干部和群众极其关注的重要问题之一。除此之外，我国城市建设由于没有将雨水和污水排放系统分开，这样就使雨水和污水一同排放，导致城市污水量在雨季大大的增多，污水处理费用大大的提高。因此，研究有效解决城镇化快速发展与相应的环境保护措施，是急待解决的课题。

现有路面用特种混凝土，如公开号为CN1558032的“含活性矿物质的高强大孔透水混凝土路面的制造方法”专利，公开的路面混凝土由水泥、石子、砂、粉煤灰、水、减水剂组成；公开的方法是先将石子、砂、水混均，再加入水泥、粉煤灰、减水剂搅均而成。该专利的主要缺点是：制备出的特种混凝土只具有良好透水性，只解决了雨天路面不积水的问题，但增加了城镇排水系统的排水量，增加了城镇的污水处理费用，不能储水，不能有效地解决城镇化快速发展与环境保护之间的矛盾。

发明内容

本发明的目的是针对现有路面用特种混凝土的不足，提供一种人行道用高储水混凝土及其制备方法。用该方法制备出的人行道用高储水混凝土既有良好的储水性，又有良好的储水性。下雨天，雨水既能迅速渗透到地下并及时补充地下水，又能储存部分水在高储水混凝土中，减小城镇污水的排放量，在一定程度上减轻了城镇路面排水的压力和污水的处理费用；晴天，由于高储水混凝土良好的储水和透水透气性，储存在高储水混凝土里面的水分蒸发，能降低地表温度超过4摄氏度，大大降低热岛效应。因此，本发明是解决城镇化建设快速发展与环境保护之间的矛盾的行之有效措施之一。

本发明的机理是：本发明采用高孔隙率的材料为高储水混凝土的骨料来储存水，利用混凝土的大孔来透水和透气。本发明采用的用来储水的骨料是具有高饱和吸水能力的多孔骨料(包括粘土砖骨料、陶砖骨料、陶器骨料、炉渣骨料、自燃煤矸石骨料、陶粒骨料等)来实现高的储水性；采用无砂大孔混凝土的大孔来实现高的透水性和透气性。

实现本发明目的的技术方案是：一种人行道用高储水混凝土的组分及其重量百分比为：

胶凝材料：10～30％             多孔骨料：55～83％

水：4～25％                    减水剂：0.03～0.5％

可再分散乳胶粉：0.03～1.0％    发泡剂：0～0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料或陶砖骨料或陶器骨料或矿渣骨料或煤矸石骨料或陶粒骨料等；减水剂为目前混凝土常用的减水剂，即萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂或密胺高效减水剂等；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20～100％                粉煤灰：0～60％

矿渣粉：0～40％；

发泡剂为现有发泡剂。

一种人行道用高储水泡沫混凝土的制备方法，先备料将多孔骨料破碎、分级后，进行预湿处理，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉、水搅匀。然后加入发泡剂并用泡沫混凝土专用发泡机将发泡剂发泡成泡沫，现场浇注到人行道上。所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照权利要求1所述的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料，

胶凝材料：10～30％             多孔骨料：55～83％

水：4～25％                    减水剂：0.03～0.5％

可再分散乳胶粉：0.03～1.0％    发泡剂：0～0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料或陶砖骨料或陶器骨料或矿渣骨料或煤矸石骨料或陶粒骨料；减水剂为目前混凝土常用的减水剂，即萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂或密胺高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20～100％                粉煤灰：0～60％

矿渣粉：0～40％；

发泡剂为现有发泡剂。

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量；

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中选取单一粒度范围或任意两个粒度，即其重量比为1～5∶1～6范围；先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌1～3分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌1～3分钟；然后加水搅拌均匀；最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：

1、本发明的人行道用高储水混凝土，既有良好的储水性，又有良好的储水性。因此，本发明的高储水混凝土铺路面或屋面，在雨天时，高储水路面既能将雨水迅速渗透到地下并及时补充地下水，保证路面干燥，提高行人的舒适性，又能储存部分水在高储水混凝土体内，减小城镇污水的排放量，在一定程度上减轻了城镇路面排水的压力和污水的处理费用；晴天，由于高储水混凝土良好的储水和透水透气性，储存在高储水混凝土里面的水分蒸发，能降低地表温度超过4摄氏度，大大降低热岛效应，在一定程度上恢复自然植被的功效，大大降低了普通混凝土和透水混凝土对环境的破坏，改善了城镇环境的水储存和循环功能，并减少了城镇污水的排放量，是解决城镇化建设快速发展与环境保护之间的矛盾的行之有效措施之一。

2、利用废旧粘土砖、内墙瓷砖、废旧加气混凝土砖等制备的多孔骨料代替石子、石英砂等来制备高储水混凝土，变废为宝，既充分利用了资源，又增加了上述固体废弃物的附加值，拓宽了上述固体废弃物的用途；

3、利用废旧粘土砖、内墙瓷砖、废旧加气混凝土砖等制备的多孔骨料代替石子、石英砂等来制备高储水混凝土，减少了普通透水材料对矿山开采的需要和对环境的破坏和污染，具有高的社会效益及经济效益；

4、利用废旧粘土砖、内墙瓷砖、废旧加气混凝土砖等制备的骨料代替石子、石英砂等来制备高储水混凝土，节约了宝贵的生产石子用矿产资源，利于国家大力倡导的可持续发展战略；

5、利用废旧粘土砖、内墙瓷砖、废旧加气混凝土砖等制备的骨料代替石子、石英砂等来制备高储水混凝土，既为城市固体废弃物寻找到有效的处理方法，又降低了制备高储水材料的经济成本，还利于高储水混凝土的推广和应用；

本发明可广泛应用于人行道路面和屋面。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步说明本发明。

实施例1

一种人行道用高储水混凝土的组分及其重量百分比为：

胶凝材料：10％                 多孔骨料：83％

水：6.94％                     减水剂：0.03％

可再分散乳胶粉：0.03％         发泡剂：0％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料；减水剂为萘系高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：25％                     粉煤灰：35％

矿渣粉：40％；

发泡剂为现有发泡剂。

一种人行道用高储水泡沫混凝土的制备方法，所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照本实施例1的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料。即：

胶凝材料：10％                 多孔骨料：83％

水：6.94％                     减水剂：0.03％

可再分散乳胶粉：0.03％         发泡剂：0％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料；减水剂为萘系高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：25％                     粉煤灰：35％

矿渣粉：40％；

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量。

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中任意选取两种粒度范围，其质量比例1∶5混合，先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌2分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌2分钟，然后加水搅拌均匀。最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。

人行道用高储水混凝土检查结果：

保水性≥0.18g/cm³

抗压强度为：5.5～25Mpa

透水率＞2.0cm/s

实施例2

一种人行道用高储水混凝土的组分及其重量百分比为：

胶凝材料：30％                 多孔骨料：55％

水：13.49％                    减水剂：0.5％

可再分散乳胶粉：1.0％          发泡剂：0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的陶砖骨料；减水剂为聚羧酸高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20％                     粉煤灰：60％

矿渣粉：20％；

发泡剂为现有发泡剂。

一种人行道用高储水泡沫混凝土的制备方法，所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照本实施例2的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料。即：

胶凝材料：30％                 多孔骨料：55％

水：13.49％                    减水剂：0.5％

可再分散乳胶粉：1.0％          发泡剂：0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的陶砖骨料；减水剂为聚羧酸高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20％                     粉煤灰：60％

矿渣粉：20％；

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35

mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量。

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中选取单一粒度范围，先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌1分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌1分钟，然后加水搅拌均匀。最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。

实施例3

一种人行道用高储水混凝土的组分及其重量百分比为：

胶凝材料：20％                 多孔骨料：75.545％

水：4％                        减水剂：0.1％

可再分散乳胶粉：0.3％          发泡剂：0.005％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的陶粒骨料；减水剂为密胺高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：30％                     粉煤灰：40％

矿渣粉：30％；

发泡剂为现有发泡剂。

一种人行道用高储水泡沫混凝土的制备方法，所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照本实施例3的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料。即：

胶凝材料：20％                 多孔骨料：75.545％

水：4％                        减水剂：0.1％

可再分散乳胶粉：0.3％          发泡剂：0.005％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的陶粒骨料；减水剂为密胺高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：30％                     粉煤灰：40％

矿渣粉：30％；

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量。

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中任意选取两种粒度范围其质量比为1∶6，先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌3分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌3分钟，之后加水搅拌均匀。最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。

实施例4

一种人行道用高储水混凝土的组分及其重量百分比为：

胶凝材料：19％                 多孔骨料：55.75％

水：25％                       减水剂：0.15％

可再分散乳胶粉：0.05％         发泡剂：0.05％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的煤矸石骨料；减水剂为萘系高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：100％                    粉煤灰：0％

矿渣粉：0％；

发泡剂为现有发泡剂。

一种人行道用高储水泡沫混凝土的制备方法，所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照本实施例4的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料。即：

胶凝材料：19％                 多孔骨料：55.75％

水：25％                       减水剂：0.15％

可再分散乳胶粉：0.05％         发泡剂：0.05％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的煤矸石骨料；减水剂为萘系高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉等，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：100％                    粉煤灰：0％

矿渣粉：0％；

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量。

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中任意选取两种粒度范围其质量比为1∶5.5，先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌3分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌3分钟，然后加水搅拌均匀。最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。

Claims (2)

1.一种人行道用高储水混凝土，其特征在于所述混凝土的组分及其重量百分数为：

胶凝材料：10～30％                多孔骨料：55～83％

水：4～25％                       减水剂：0.03～0.5％

可再分散乳胶粉：0.03～1.0％       发泡剂：0～0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料或陶砖骨料或陶器骨料或矿渣骨料或煤矸石骨料或陶粒骨料；减水剂为目前混凝土常用的减水剂，即萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂或密胺高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20～100％    粉煤灰：0～60％    矿渣粉：0～40％；

发泡剂为现有发泡剂。

2.一种人行道用高储水混凝土的制备方法，其特征在于所述方法的具体步骤如下：

(1)备料

按照权利要求1所述的人行道用高储水混凝土的组分及重量百分数备料，

胶凝材料：10～30％                多孔骨料：55～83％

水：4～25％                       减水剂：0.03～0.5％

可再分散乳胶粉：0.03～1.0％       发泡剂：0～0.01％

其中：多孔骨料为粒径为0.9mm～35mm的粘土砖骨料或陶砖骨料或陶器骨料或矿渣骨料或煤矸石骨料或陶粒骨料；减水剂为目前混凝土常用的减水剂，即萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂或密胺高效减水剂；胶凝材料为水泥、粉煤灰、矿渣粉，所述胶凝材料的重量百分比为：

水泥：20～100％                   粉煤灰：0～60％

矿渣粉：0～40％；

(2)多孔骨料的破碎、分级及预湿处理

第一步完成后，先将多孔骨料用破碎机进行破碎并用筛分方式将多孔骨料分成粒径为：0.9～2.9mm、3～4.9mm、5～9.9mm、10～14.9mm、15～19.9mm、20～24.9mm、25～29.9mm、30～35mm几个粒度级的多孔骨料，然后分别对各个级别的多孔骨料颗粒进行预湿处理，每个级别的多孔骨料进行的预湿处理，所述预湿处理的用水量从零到其饱和吸水量；

(3)制备人行道用高储水混凝土

在第二步完成后，在第(2)步进行了预湿处理的多孔骨料中选取单一粒度范围或任意两个粒度，即其重量比为1～5∶1～6范围；先用水浸湿多孔骨料碎粒表面之后，搅拌1～3分钟，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉搅拌1～3分钟；然后加水搅拌均匀；最后将用发泡剂制备出的泡沫加入到前述混合物中并搅拌均匀，现场浇注到人行道上就制备出人行道用高储水混凝土。