CN105801160A - 一种透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透水混凝土，该透水混凝土按重量份包括以下组分：水泥250‑300份、粉煤灰10‑15份、火山灰6.32‑9.68份、电石渣18‑25份、石英砂15‑24份、三乙醇胺2.2‑5.3份、硫酸钠1.3‑2.7份、减水剂2.5‑3.6份、缓凝剂0.8‑1.7份、发泡剂3.2‑4.8份和水30‑35份。本发明的透水混凝土施工和易性良好；孔隙率大，透水性好；同时，本发明的透水混凝土的耐磨性好，抗压强度和抗弯强度高，抗冻性能好。

Description

一种透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路铺设材料领域，具体涉及一种透水混凝土及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展和城市建设的进程，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。与自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，随之带来一系列的环境问题。
城市建设中，要求具有较高透水效果的场合，如公园内道路、人行道、广场、球场、植物园、轻量级道路、停车场、地下建筑工程以及各种新型体育场地等，均可考虑使用透水水混凝土。
透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土、透水地坪，是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。
现有的透水混凝土的强度较低，无法制成透水砼路面供车辆行驶。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种透水混凝土。该透水混凝土强度高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种透水混凝土，按重量份包括以下组分：水泥250-300份、粉煤灰10-15份、火山灰6.32-9.68份、电石渣18-25份、石英砂15-24份、三乙醇胺2.2-5.3份、硫酸钠1.3-2.7份、减水剂2.5-3.6份、缓凝剂0.8-1.7份、发泡剂3.2-4.8份和水30-35份。
进一步，所述透水混凝土按重量份包括以下组分：水泥277份、粉煤灰12.6份、火山灰7.84份、电石渣21.3份、石英砂20.4份、三乙醇胺3.7份、硫酸钠2.05份、减水剂2.96份、缓凝剂1.2份、发泡剂4.0份和水32.6份。
所述火山灰能够提高透水混凝土抗海水、硫酸盐等腐蚀的能力。
所述电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石(CaC2)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，目前在我国占较大比重。1吨电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成10吨含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。利用电石渣可以代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等。
所述三乙醇胺为无色至淡黄色透明粘稠液体，微有氨味，低温时为无色至淡黄色立方晶系晶体，可燃，低毒。
进一步，所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、5％-20％的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，具有强度高、水化热大，抗冻性好、干缩小，耐磨性较好、抗碳化性较好、耐腐蚀性差、不耐高温的特性。
进一步，所述粉煤灰为II级粉煤灰。所述II级粉煤灰可以节约水泥，改善和易性，降低水化热、改善透水混凝土耐高温、抗腐蚀等方面的性能。
进一步，所述石英砂的粒径为0.36-0.48mm。
进一步，所述减水剂为脂肪族类减水剂或氨基磺酸盐类减水剂。所述减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
进一步，所述缓凝剂为木质磺酸盐类缓凝剂。
进一步，所述发泡剂为松香皂类发泡剂。
本发明的目的之二在于提供所述透水混凝土的制备方法，其具体步骤为：
A.将上述质量份的水泥、粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌3-5min；
B.将上述质量份的水的70％加入步骤A所得混合物中搅拌11-13min；
C.将上述质量份的减水剂、发泡剂、缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌2-5min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌1-3min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
本发明的有益效果是：
本发明的透水混凝土施工和易性良好；孔隙率大，透水性好；同时，本发明的透水混凝土的耐磨性好，抗压强度和抗弯强度高，抗冻性能好。
具体实施方式
实施例1
一种透水混凝土，其组成为：425普通硅酸盐水泥300kg、II级粉煤灰10kg、火山灰9.68kg、电石渣18kg、粒径为0.48mm的石英砂15kg、三乙醇胺2.2kg、硫酸钠2.7kg、脂肪族类减水剂2.5kg、木质磺酸盐类缓凝剂0.8kg、松香皂类发泡剂4.8kg和水30kg。
所述透水混凝土的制备方法为：
A.将425普通硅酸盐水泥、II级粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌5min；
B.将21kg水加入步骤A所得混合物中搅拌11min；
C.将脂肪族类减水剂、松香皂类发泡剂、木质磺酸盐类缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌5min；
D.将剩余的9kg水加入步骤C所得混合物中搅拌1min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
实施例2
一种透水混凝土，其组成为：325R普通硅酸盐水泥250kg、II级粉煤灰15kg、火山灰6.32kg、电石渣25kg、粒径为0.36mm的石英砂24kg、三乙醇胺5.3kg、硫酸钠1.3kg、氨基磺酸盐类减水剂3.6kg、木质磺酸盐类缓凝剂-1.7kg、松香皂类发泡剂3.2kg和水35kg。
所述透水混凝土的制备方法为：
A.将325R普通硅酸盐水泥、II级粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌3min；
B.将24.5水加入步骤A所得混合物中搅拌13min；
C.将氨基磺酸盐类减水剂、松香皂类发泡剂、木质磺酸盐类缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌2min；
D.将剩余的10.5kg水加入步骤C所得混合物中搅拌3min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
实施例3
一种透水混凝土，其组成为：525普通硅酸盐水泥277kg、II级粉煤灰12.6kg、火山灰7.84kg、电石渣21.3kg、粒径为0.42mm的石英砂20.4kg、三乙醇胺3.7kg、硫酸钠2.05kg、脂肪族类减水剂2.96kg、木质磺酸盐类缓凝剂1.2kg、松香皂类发泡剂4.0kg和水32.6kg。
所述透水混凝土的制备方法为：
A.将525普通硅酸盐水泥、II级粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌4min；
B.将22.82水加入步骤A所得混合物中搅拌12min；
C.将脂肪族类减水剂、松香皂类发泡剂、木质磺酸盐类缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌3min；
D.将剩余的9.78kg水加入步骤C所得混合物中搅拌2min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
对比例1
一种透水混凝土，其组成为：425R普通硅酸盐水泥280kg、II级粉煤灰11.2kg、火山灰7.58kg、电石渣21.5kg、粒径为0.45mm的石英砂16.9kg、硫酸钠1.5kg、氨基磺酸盐类减水剂2.8kg、木质磺酸盐类缓凝剂0.9kg、松香皂类发泡剂3.6kg和水31kg。
所述透水混凝土的制备方法为：
A.将425R普通硅酸盐水泥、II级粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌5min；
B.将21.7kg水加入步骤A所得混合物中搅拌13min；
C.将氨基磺酸盐类减水剂、松香皂类发泡剂、木质磺酸盐类缓凝剂和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌4min；
D.将剩余的9.3kg水加入步骤C所得混合物中搅拌3min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
对比例2
一种透水混凝土，其组成为：325R普通硅酸盐水泥260kg、II级粉煤灰14.7kg、火山灰9.48kg、电石渣24.6kg、粒径为0.39mm的石英砂23.4kg、三乙醇胺5.1kg、硫酸钠2.5kg、氨基磺酸盐类减水剂3.2g、木质磺酸盐类缓凝剂0.9kg、松香皂类发泡剂4.5kg和水34kg。
所述透水混凝土的制备方法为：
A.将325R普通硅酸盐水泥、II级粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌3min；
B.将23.8kg水加入步骤A所得混合物中搅拌11min；
C.将氨基磺酸盐类减水剂、松香皂类发泡剂、木质磺酸盐类缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌4min；
D.将剩余的10.2kg水加入步骤C所得混合物中搅拌2min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
对比例3
以公开号为CN104844082A的发明专利申请实施例2所述配方及方法进行透水混凝土制备。具体为：
(1)按质量比为粉煤灰:硅灰:电石渣:水泥:间断级配骨料:水:聚羧酸系高性能减水剂＝20:5:13:25:270:23:0.8来称取相应组份的各原料；
(2)用球磨机先将步骤(1)称取的粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥球磨40min进行预拌，预拌均匀后加入步骤(1)称取的水、聚羧酸系高性能减水剂搅拌1.5min，然后依次加入粒径为2.5～5.0mm的碎石搅拌1.5min、粒径为10～15mm的碎石搅拌3min以进行逐级包裹式搅拌，随后即可得到透水性混凝土的拌合物；
(3)将透水性混凝土拌合物振动20s后在压强为5MPa下进行压制，即可得到透水性混凝土。
透水混凝土性能测试
对实施例1-3(分别为实验组1-3)及对比例1-3(分别为对照组1-3)制备得到的透水混凝土进行性能检测，检测结果如下表所示：
由此证明，本发明的透水混凝土施工和易性良好；孔隙率大，透水性好；同时，本发明的透水混凝土的耐磨性好，抗压强度和抗弯强度高，抗冻性能好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种透水混凝土，其特征在于，按重量份包括以下组分：水泥250-300份、粉煤灰10-15份、火山灰6.32-9.68份、电石渣18-25份、石英砂15-24份、三乙醇胺2.2-5.3份、硫酸钠1.3-2.7份、减水剂2.5-3.6份、缓凝剂0.8-1.7份、发泡剂3.2-4.8份和水30-35份。
2.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，按重量份包括以下组分：水泥277份、粉煤灰12.6份、火山灰7.84份、电石渣21.3份、石英砂20.4份、三乙醇胺3.7份、硫酸钠2.05份、减水剂2.96份、缓凝剂1.2份、发泡剂4.0份和水32.6份。
3.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述石英砂的粒径为0.36-0.48mm。
6.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述减水剂为脂肪族类减水剂或氨基磺酸盐类减水剂。
7.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为木质磺酸盐类缓凝剂。
8.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述发泡剂为松香皂类发泡剂。
9.权利要求1所述的透水混凝土的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
A.将上述质量份的水泥、粉煤灰、火山灰、电石渣和石英砂置于混凝土搅拌机中混合搅拌3-5min；
B.将上述质量份的水的70％加入步骤A所得混合物中搅拌11-13min；
C.将上述质量份的减水剂、发泡剂、缓凝剂、三乙醇胺和硫酸钠加入步骤B所得混合物中搅拌2-5min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌1-3min，然后进行振动、压制，即得所述透水混凝土。
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