CN103524085B - 一种高渗透性透水混凝土胶结剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高渗透性透水混凝土胶结剂，其特点是，包含重量份的糠酮树脂：2~3份；水泥100份；环氧树脂：4~6份；固化剂：1~2份；增韧剂：2～4份。水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。糠酮树脂由糠醛和丙酮组成，环氧树脂为市售的E-44，增韧剂是为利用水溶性的2，4－甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷合成的聚氨酯，固化剂是1:1的间苯二甲胺与环氧氯丙烷的混合多元胺。并给出了其制备方法和在透水混凝土制品的应用。具有很好的抗压强度和渗透率，能够满足各种对于透水混凝土的透水要求，具有很强的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，具体地说，是一种高渗透性透水混凝土胶结剂及其制备方法和应用。
背景技术
传统的城市混凝土路面因砂浆凝结，阻断了水气交换，绝大部分形成地表径流通过排水道流进江河，这样不但增加了市政设施的费用，也容易形成洪涝灾害，城市地下水不能得到很好的补给，地面下降，城市温度升高。
透水混凝土又称多孔混凝土，它的特点是采用单粒极粗骨料作为骨架，水泥砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成骨架一孔隙结构的多孔混凝土材料。 这种透水混凝土路面材料不仅能让雨水流入地下、有效补充地下水，又能有效消除地而油类化合物。 这种路面都不容易形成积水。 避免了封闭性混凝土施工造成的地下水位下降、热岛效应等“城市病”，透水混凝土通过地表与空气形成热量与水分交换，可降低地表温度，增加湿度，调节气候，孔隙还能吸收汽车噪声，对城市具有生态保育功能。近年来，随着生态意识的增强，国家大力倡导节能减排，在此大背景下，透水混凝土被广泛地应用于城市的车行道、人行道、停车场、广场和居住区等场所。
透水混凝土的关键原料是胶结材料，它使得混凝土颗粒饱和粘结，留有蜂窝样的孔隙，形成三维的网络型带空隙的截面，水气才可以通过孔隙渗透。传统透水混凝土的胶结剂以高强度等级的硅酸盐水泥作为粘接材料，这种胶结剂的弊端是： 施工工期长，造成的二次污染比较大，施工环境的污染和装修垃圾等 ，费用也比较高。水泥是脆性材料，其抗拉强度比抗压强度小得多，容易塑性开裂、韧性差。所以很多胶结材料中使用环氧树脂作为增强剂，环氧树脂分子中有很多活性基团，容易在固化剂的作用下形成网状体型结构，但是这种胶结剂在实际应用中存在的问题是：由于均质碎石的表面有油污等，造成环氧树脂对石子的亲和力较差；环氧胶粘剂不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；对极性小的材料粘接力小，必须先进行表面活化处理。
发明内容
本发明的目的是克服现有透水性混凝土胶结剂的弊端，提出一种具有很好的抗压强度和渗透率，能够满足各种对于透水混凝土的透水要求，具有很强的实际应用价值的一种高渗透性透水混凝土胶结剂；并提供其制备方法和应用。
实现本发明目的所采用的技术方案之一是，一种高渗透性透水混凝土胶结剂，其特征在于， 包含的原料重量份数如下：
糠酮树脂：2~3份；
水泥 100份；
环氧树脂 ：4~6份；
固化剂：1~2份；
增韧剂：2～4份。
所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。
所述糠酮树脂由糠醛和丙酮组成，糠醛与丙酮的重量比例为2:1～4:1，在稀碱NaoH作用下，经缩合后，在温度110～180oC加热2小时得到的初聚体。
所述环氧树脂为市售的E-44，分子量450，收缩率1.%～2％，热膨胀系数6-10.5％。
所述增韧剂是为利用水溶性的2，4－甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷合成的聚氨酯。
所述固化剂是1:1的间苯二甲胺与环氧氯丙烷的混合多元胺。
实现本发明目的所采用的技术方案之二是，一种高渗透性透水混凝土胶结剂的制备方法，其特征在于，将100份水泥投入混凝土授拌器中，依次加入2~3份糠酮树脂、 4~6份环氧树脂、1~2份固化剂，最后加入2～4份增韧剂，搅拌30秒后制成成品。
实现本发明目的所采用的技术方案之三是，在按一种高渗透性透水混凝土胶结剂的制备方法制得的高渗透性透水混凝土胶结剂成品中，再加入40份水，平均分2-3次加入，继续进行搅拌1.5-2分钟，根据我国《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2202）规范而定，浇注后，12小时内洒水养护，再自然养护14～28天，制成透水混凝土成品。
本发明的一种高渗透性透水混凝土胶结剂的糠酮树脂是糠醛和丙酮，按重量比例2:1～4:1，在稀碱NaoH作用下，缩合而得，它具有较其它树脂明显优越的耐酸、 碱性、耐热性，在180~ 220oC高温下可长期稳定，其热变形温度随固化程度的加深而提高，对地层砂亲合能力好，力学性能优良，且耐各种溶剂。其分子可分散于分子量较高的环氧树脂的分子之间，既可使树脂分子与砂粒紧密结合, 又可以产生较好的渗透性；既能耐地层液体的腐蚀，又能保证在固化胶结后保持较长的有效期；且这种共混树脂可固化的范围广，固化后强度高，渗透率下降少，是任何一种单一使用的树脂所不能媲美的。糠酮树脂胶结剂可用玻璃璃丝、玻璃布、木材、芦苇、金属等材料增强，而且对芦草的粘结力比普通水泥大20-30倍。具有很好的抗压强度和渗透率，能够满足各种对于透水混凝土的透水要求，具有很强的实际应用价值。其制备方法科学、合理，简单，易操作。其应用范围广，效果佳。
具体实施方式
下面利用实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-3的高渗透性透水混凝土胶结剂的各原料见下表：
单位：㎏
| 实施例 | 1 | 2 | 3 |
| 糠酮树脂 | 2 | 2.5 | 3 |
| 水泥 | 100 | 100 | 100 |
| 环氧树脂 | 4 | 5 | 6 |
| 固化剂 | 1 | 1.5 | 2 |
| 增韧剂 | 2 | 3 | 4 |
所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥。
所述糠酮树脂由糠醛和丙酮组成，糠醛与丙酮的重量比例为2:1～4:1，在稀碱NaoH作用下，经缩合后，在温度110～180oC加热2小时得到的初聚体。
所述环氧树脂为市售的E-44，分子量450，收缩率1.%～2％，热膨胀系数6-10.5％。
所述增韧剂是为利用水溶性的2，4－甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷合成的聚氨酯。
所述固化剂是1:1的间苯二甲胺与环氧氯丙烷的混合多元胺。
以实施例2为例的一种高渗透性透水混凝土胶结剂的制备方法，将100㎏水泥投入混凝土授拌器中，依次加入2.5㎏糠酮树脂、5㎏环氧树脂、1.5㎏固化剂，最后加入3㎏增韧剂，搅拌30秒后制成成品。
具体应用实例是：按实施例2为例制备方法制备的一种高渗透性透水混凝土胶结剂成品中，再加入40㎏水，平均分2-3次加入，继续进行搅拌1.5-2分钟，根据我国《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2202）规范而定，浇注后，12小时内洒水养护，再自然养护14～28天，制成透水混凝土成品。其得到的透水混凝土的抗压31～35MaP35MaP ，抗折 4.5～5.1MaP 透水系数 23～29mm/s ，孔隙率19～26%，次冻融循环后的质量损失率2.1～3.1% ， 25次冻融循环后的抗压损失率<12.3～13.7% ，耐磨性 21～23mm。符合国家《透水混凝土路面技术规程》（CJJ/T135-2009）之要求。
本发明给出的具体实施方式为有限的实施例，并非穷举，本领域技术人员不经过创造性劳动的任意变换和改进仍属于本发明权利要求所保护的范围。
Claims (3)
1.一种高渗透性透水混凝土胶结剂，其特征在于， 由下述重量份的原料组成：
糠酮树脂：2~3份；
水泥 100份；
环氧树脂 ：4~6份；
固化剂：1~2份；
增韧剂：2～4份，
所述糠酮树脂由糠醛和丙酮组成，糠醛与丙酮的重量比例为2:1～4:1，在稀碱NaOH作用下，经缩合反应后，在温度110～180oC加热2小时得到的初聚体；所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥；所述环氧树脂为市售的E-44，分子量450，收缩率1%～2％， 热膨胀系数6-10.5％；所述固化剂是1:1的间苯二甲胺与环氧氯丙烷的混合多元胺；所述增韧剂是为利用水溶性的2，4－甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷合成的聚氨酯。
2.如权利要求1所述的一种高渗透性透水混凝土胶结剂的制备方法，其特征在于，将100份水泥投入混凝土搅拌器中，依次加入2~3份糠酮树脂、 4~6份环氧树脂、1~2份固化剂，最后加入2～4份增韧剂，搅拌30秒后制成成品。
3.如权利要求2所述的制备方法获得的一种高渗透性透水混凝土胶结剂的应用，其特征在于，将权利要求2制得的高渗透性透水混凝土胶结剂成品中，再加入40份水，平均分2-3次加入，继续进行搅拌1.5-2分钟，根据我国GB50204-2202《混凝土结构工程施工质量验收规范》而定，浇注后，12小时内洒水养护，再自然养护14～28天，制成透水混凝土成品。
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