CN103708792B - 一种透水性混凝土的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用高质化再生粗骨料制作透水性混凝土的方法，本混凝土成分由水泥、混合粗骨料、PVA、水及高性能减水剂组成。通过掺PVA使高质化再生粗骨料透水混凝土确保透水性能的同时增强了胶凝材料、骨料之间的黏结力和混凝土抗压强度指标。这对废旧混凝土的再生利用和环境友好型透水、透气混凝土的性能改善有实际意义。

Description

一种透水性混凝土的制作方法
技术领域
本发明涉及一种建筑用混凝土的制作方法，特别指一种利用高质化再生粗骨料制作透水性混凝土的方法。
背景技术
透水性混凝土是特殊混凝土的一种类型。由于无砂多孔水泥混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成的轻质多孔混凝土，它不含细骨料，粗骨料颗粒表面包覆一层水泥浆，骨料颗粒相互接触、相互黏结，形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构。随着现代工程技术的发展和人们对生活质量要求的提高，生态公路建设的理论与实践在“以人为本”的公路设计中体现并被社会重视，提供一个“畅、安、舒、美”的交通环境更为重要。透水性混凝土由于降噪音、排水性好、行车安全性能好、可以缓解高温下路面温度，可在一定程度上改善生态环境。
多孔混凝土的强度、骨料性质与级配有密切的关系。多孔混凝土的破坏界面一般在水泥石与骨料的界面上。PVA(Polyvinylalcoholfiber，以下简称PVA)具有良好的亲水性，纤维表面能够吸附少量自由水，与水泥基体的黏结强度很高。PVA纤维本身具备较高的强度和弹性模量，它不但能够有效地抑制混凝土早期的塑性裂缝，而且可以提高混凝土的韧性及抗冲击性能，同时改善混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碳化性能、耐磨性能，从而提高混凝土的耐久性。因此，在多孔混凝土中掺入PVA，改善胶凝材料、粗骨料界面状况，增大它们之间的粘结力，是一种有效的途径。
每年因道路交通量的增长和道路使用年限的增加，路面多会出现裂缝、破损等情况，如果能对这些废弃混凝土进行再生利用，在不降低性能的基础上用于道路铺设，不仅节约成本，降低建筑垃圾清运和处理费用，还可减轻对环境的污染。但废弃混凝土，由于其来源杂、分类管理不规范、质量控制不严格等原因，依据国内传统的处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种透水性混凝土的制作方法，这种方法利用高质化再生粗骨料来制作透水性混凝土，这是一种以再生混凝土粗骨料替代天然粗骨料的透水性混凝土，这种生态性透水混凝土不仅增加了废弃混凝土高附加值的使用途径，减少了天然骨料开采数量，降低了配制透水材料的成本，同时也提高了道路行车安全系数，改善了道路环境透水、透气功能、降噪音，且性能可满足设定的力学性能等技术指标要求。
本发明要解决的技术问题由如下方案来实现，一种透水性混凝土的制作方法，步骤是：(1)将大块旧水泥混凝土按最大粒径50mm进行破碎，将破碎后的骨料进行筛分，得到粒径10mm～30mm的再生粗骨料和粒径<0.15mm的再生微粉为原料；(2)将所述再生微粉和P·II42.5硅酸盐水泥混合，混合重量比为0～50％，将混合后的粉末加水搅拌成浆水溶液，水灰重量比为1：1；(3)将所述再生粗骨料浸透在所述浆水溶液中，再生粗骨料与浆水溶液的体积比为1：2～3，浸透15h：30min～17h：10min至浆水初凝为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱烘24小时，从烘箱取出后再放入温度为20℃±1的恒温水槽中养生28天后即获得高质化再生粗骨料，压碎值为≤25.5％，将高质化再生粗骨料和天然粗骨料混合成为混合骨料，混合重量比为0％～30％，再将所述混合骨料与水泥、水、聚丙烯短纤维、聚羧酸系高性能减水剂混合，各组分质量比为7～9：1：0.3：0～0.015：0.01～0.03，其配制流程为：将聚丙烯短纤维添加至备好的聚羧酸系高性能减水剂中搅拌，再倒入备好的水中进行搅拌成含纤维的减水剂；搅拌机中先倒入水泥后再倒入混合粗骨料搅拌30s，添加上述含纤维的减水剂和水一起搅拌120s成拌合物，将其装入振动台试模振动2min(振动台：电机功率1.5kw)，进入养护室恒温20℃±1、恒湿湿度95％以上24小时后拆模，放入温度为20℃±1的恒温水槽中静置养生28天，即为透水性混凝土成品。
(1)选定再生粗骨料级配范围：多孔混凝土的骨料级配设计应满足一定的空隙率要求，并能与水泥浆体混合后形成较高的强度。理想的多孔混凝土是粗集料在排列中互相嵌挤又不互相干涉，相互之间有较大的摩擦力，形成排列紧密的多级空间骨架结构。根据泰波公式并参考国外经验，设计出四种级配，如表1所示。要求有效空隙率应为20％～30％，渗透系数不得小于1.05cm·s-1，并满足28天轻交通抗折强度4.0MPa的要求。本发明粗骨料指表1中的级配4。
表1矿料级配范围
(2)本透水性混凝土的制备：透水混凝土每立方米体积内各组分质量为水泥230.0kg／m3，水69.0kg／m3，粗骨料1610.0kg/m3～2070.0kg／m3，水泥质量比聚丙烯短纤维掺量为0kg／m3～3.45kg／m3，水泥质量比聚羧酸系高性能减水剂掺量为2.3kg／m3～6.9kg／m3；其中，所述再生混凝土粗骨料为经过高质化处理所获得的高质化再生粗骨料(粒径2.5～16mm)质量替换天然粗骨料30％，压碎值≤25％；首先将聚丙烯短纤维添加至备好的高性能减水剂中搅拌→含纤维的减水剂倒入备好的水中进行搅拌；搅拌机中先倒入水泥后再倒入混合粗骨料，搅拌30s→搅拌机中添加含纤维的减水剂和水，搅拌120s。
本发明的优点：本发明所述的再生混凝土是利用废旧混凝土经过处理后得到的高质化再生粗骨料质量替代天然粗骨料配制而成的透水性混凝土。通过聚丙烯短纤维的添加保证混凝土结构透水性能的同时改善了胶凝材料黏结性能、粗骨料界面状况，增大它们之间的粘结力，提高了混凝土强度。这对废旧混凝土的再生利用和环境友好型透水混凝土的性能改善很有实际意义。
附图说明
图1为本方法制作透水性混凝土的工艺流程图。
图2为本方法制作的透水性混凝土的图片。
具体实施方式
本发明是一种掺PVA高质化再生粗骨料透水性混凝土，该混凝土由水泥、高质化再生粗骨料质量替代天然粗骨料30％的混合骨料、水及根据性能确定的外加剂组成。
结合实例对本发明的PVA增强高质化再生粗骨料透水混凝土的具体说明如下：(1)500kg大块旧混凝土砸碎成<10×10cm2块状，再用破碎机按最大粒径50mm进行破碎，将破碎后的骨料进行筛分，得到所需要的310kg再生粗骨料(2.5mm～16mm)和13kg再生微粉(粒径<0.15mm)为原料备用；(2)制备混合浆水溶液：再生微粉质量替代P·II42.5硅酸盐水泥30％的混合粉末，混合粉末质量为20kg，浆水溶液水灰比为1：1；选出的再生粗骨料浸透混合浆水溶液中，再生粗骨料与混合浆水溶液的体积比为1：2，浸透至浆水初凝时间(16h)为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱24小时，从烘箱取出后再放入恒温水槽(20℃±1)中养生28天后获得高质化再生粗骨料，压碎值≤25.5％，粗骨料被高质化处理后比原压碎值增强之1.4倍；(3)将所述高质化再生粗骨料质量和天然粗骨料混合成为混合粗骨料，混合比例为30％，再将所述混合骨料与水泥、水、聚丙烯短纤维、聚羧酸系高性能减水剂混合，混凝土每立方米体积内各组分质量为1840.0kg／m3、230.0kg／m3、69.0kg／m3、3.45kg／m3、4.6kg／m3。其配制流程为：将聚丙烯短纤维添加至备好的聚羧酸系高性能减水剂中搅拌，再倒入备好的水中进行搅拌成含纤维的减水剂；搅拌机中先倒入水泥后再倒入混合粗骨料搅拌30s，添加上述含纤维的减水剂和水一起搅拌120s成拌合物，将其装入振动台试模振动2min(振动台：电机功率1.5kw)，进入养护室恒温20℃±1、恒湿湿度95％以上24小时后拆模，放入温度为20℃±1的恒温水槽中静置养生28天，即为成品。透水混凝土成品有效空隙率为26％，渗透系数为2.95cm·s-1。

Claims (1)

1.一种透水性混凝土的制作方法，其特征是：(1)将大块旧水泥混凝土按最大粒径50mm进行破碎，将破碎后的骨料进行筛分，得到粒径10mm～30mm的再生粗骨料和粒径<0.15mm的再生微粉为原料；(2)将所述再生微粉和P·II42.5硅酸盐水泥混合，混合重量比为0～50％，将混合后的粉末加水搅拌成浆水溶液，水灰重量比为1：1；(3)将所述再生粗骨料浸透在所述浆水溶液中，再生粗骨料与浆水溶液的体积比为1：2～3，浸透15h：30min～17h：10min至浆水初凝为止，之后用干布吸取再生粗骨料表面水分并放入温度控制在105℃±5℃范围的烘箱烘24小时，从烘箱取出后再放入温度为20℃±1的恒温水槽中养生28天后即获得高质化再生粗骨料，压碎值为≤25.5％，将高质化再生粗骨料和天然粗骨料混合成为混合骨料，混合重量比为0％～30％，再将所述混合骨料与水泥、水、聚丙烯短纤维、聚羧酸系高性能减水剂混合，各组分质量比为7～9：1：0.3：0～0.015：0.01～0.03，其配制流程为：将聚丙烯短纤维添加至备好的聚羧酸系高性能减水剂中搅拌，再倒入备好的水中进行搅拌成含纤维的减水剂；搅拌机中先倒入水泥后再倒入混合粗骨料搅拌30s，添加上述含纤维的减水剂和水一起搅拌120s成拌合物，将其装入振动台试模振动2min，进入养护室恒温20℃±1、恒湿湿度95％以上24小时后拆模，放入温度为20℃±1的恒温水槽中静置养生28天，即为透水性混凝土成品。
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