CN107382211A - 高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法属于材料设计领域。本发明的目的是为了提供一种高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法。本发明的海绵透水砖的制备方法包括：利用体积法进行海绵透水砖配合比设计；根据模型体积计算细集料、粗集料、水泥、矿物掺合料、水和减水剂的用量；然后依次将细集料、粗集料、水、水泥、矿物掺合料混匀，最后加入减水剂，搅拌均匀后，装入模具，成型、脱模、养护，即完成本发明海绵透水砖的制备。本发明的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法采用了合适的海绵透水型混合料配合比，既可以提高海绵透水砖抗压特性，又能同时改善海绵透水砖因强度提升而导致透水性能下降的缺陷。

Description

高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法
技术领域
本发明属于材料设计领域，特别是涉及一种用于高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法。
背景技术
海绵透水砖是由骨料、水泥、外加剂、水和矿物掺合料等经特定工艺拌制而成的一种多孔透水砖，它不含或含少量细骨料，由粗骨料表面包覆薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，其内部含有很大比例的贯通性孔隙，具有透气、透水和重量轻的特点。海绵透水砖在地下水资源保护、吸声降噪、城市热环境改善、城市地表土壤生态环境改善、水体净化及缓解地表径流等方面具有巨大的作用。
与国外蓬勃开展的透水混凝土铺装材料的研究情况相比，国内对透水混凝土铺装材料的研究明显不足，应用技术水平也较低。其中国内对透水砖的配合比设计方法和成型工艺以及透水系数的测定等还未成熟，对透水砖的生态环保效益的研究也十分欠缺。因此，基于国内外海绵透水砖设计方法、材料指标、级配设计、配合比设计、病害类型、病害处置措施及质量控制等相关研究基础，重点针对海绵透水砖的透水系数和抗压强度进行的海绵透水砖配合比设计具有重要的现实意义。
发明内容
本发明是为了解决以上技术问题而提供了一种高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，本发明的技术方案为改善透水混凝土砖的透水及强度性能的不足，通过制备不同级配的海绵透水砖进行性能检验和分析海绵透水砖中目标孔隙率、水灰比和级配强度对其抗压强度和透水系数的影响机理，来确定既能满足7天抗压强度要求，又能满足透水性能要求的海绵透水砖配合比。
本发明涉及一种高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)利用体积法进行海绵透水砖配合比设计；
(2)根据模型体积计算细集料、粗集料、水泥、矿物掺合料、水和减水剂的用量；
(3)将全部细集料、粗集料和70％的水倒入搅拌机，搅拌10～20s，倒入水泥、矿物掺合料进行造壳搅拌20～30s，而后加剩余水，进行糊化搅拌60～80s，最后加入减水剂，搅拌120s，得到搅拌好的混凝土；
(4)将搅拌好的混凝土装入模具后，放上振动台振动，连续装料至规定高度(砖厚度50mm)，待振动出浆后用刮板将表面抹平，成型即得到海绵透水砖；
(5)将成型后的海绵透水砖带模置于养护室，保证平均气温高于5℃，并且保持环境湿润，等到凝结硬化3～4d脱模，将脱模后的海绵透水砖放置于室外的存放场所，浇水养护28d后进行性能测试，即制得本发明的高强度、高透水性海绵透水砖。
优选地，所述水泥采用鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司的PO 52.5水泥。
优选地，所述矿物掺合料采用Ⅱ级粉煤灰。
优选地，所述减水剂采用聚羟酸减水剂。
优选地，所述细集料为砂，粗集料为碎石。
本发明高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法与现有技术不同之处在于：
本发明高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法采用了合适的海绵透水型混合料配合比，既可以提高海绵透水砖抗压特性，又能同时改善海绵透水砖因强度提升而导致透水性能下降的缺陷。
具体实施方式
通过以下实施例和验证试验对本发明的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法作进一步的说明。
实施例1
本实施例的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法按以下步骤进行：
(1)利用体积法进行海绵透水砖配合比设计；
(2)根据模型体积计算细集料、粗集料、水泥、矿物掺合料和水的用量；
(3)将全部细集料、粗集料和70％的水倒入搅拌机，搅拌10～20s，倒入水泥、矿物掺合料进行造壳搅拌20～30s，而后加剩余水，进行糊化搅拌60～80s；
(4)将搅拌好的混凝土装入模具后，放上振动台振动，连续装料至规定高度(砖厚度50mm)，待振动出浆后用刮板将表面抹平，成型即得到海绵透水砖；
(5)将成型后的海绵透水砖带模置于养护室，保证平均气温高于5℃，并且保持环境湿润，等到凝结硬化3～4d脱模，将脱模后的海绵透水砖放置于室外的存放场所，浇水养护28d后进行性能测试，即制得本发明的高强度、高透水性海绵透水砖。
上述水泥采用鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司的PO 52.5水泥；上述矿物掺合料采用Ⅱ级粉煤灰；上述减水剂采用聚羟酸减水剂；上述细集料为砂，粗集料为碎石。
实施例2
本实施例的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法按以下步骤进行：
(1)利用体积法进行海绵透水砖配合比设计；
(2)根据模型体积计算细集料、粗集料、水泥、矿物掺合料、水和减水剂的用量；
(3)将全部细集料、粗集料和70％的水倒入搅拌机，搅拌10～20s，倒入水泥、矿物掺合料进行造壳搅拌20～30s，而后加剩余水，进行糊化搅拌60～80s，最后加入减水剂，搅拌120s，得到搅拌好的混凝土；
(4)将搅拌好的混凝土装入模具后，放上振动台振动，连续装料至规定高度(砖厚度50mm)，待振动出浆后用刮板将表面抹平，成型即得到海绵透水砖；
(5)将成型后的海绵透水砖带模置于养护室，保证平均气温高于5℃，并且保持环境湿润，等到凝结硬化3～4d脱模，将脱模后的海绵透水砖放置于室外的存放场所，浇水养护28d后进行性能测试，即制得本发明的高强度、高透水性海绵透水砖。
上述水泥采用鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司的PO 52.5水泥；上述矿物掺合料采用Ⅱ级粉煤灰；上述减水剂采用聚羟酸减水剂；上述细集料为砂，粗集料为碎石。
验证试验
表1不掺加减水剂的海绵透水砖底层配合比设计
表2不掺加减水剂的海绵透水砖面层配合比设计
表3掺加外加剂海绵透水砖底层配合比设计
上表中水胶比是指水与水泥的质量比，集料中2.36以上为粗集料。通过分析表1、表2和表3，建议透水砖面层结构采用粒径为1.18-2.36单级配砂，不仅强度较高，透水系数也较大；底层结构配合比为：减水剂用量18kg/m3，水泥用量288kg/m3，矿粉用量36kg/m3，粉煤灰用量36kg/m3，集料中2.36-4.75级配砂用量270kg/m3，4.75-9.5级配砂用量1530kg/m3。
上述结果证明，本发明的技术方案既可以提高海绵透水砖抗压特性，又能同时改善海绵透水砖因强度提升而导致透水性能下降的缺陷。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)利用体积法进行海绵透水砖配合比设计；
(2)根据模型体积计算细集料、粗集料、水泥、矿物掺合料、水和减水剂的用量；
(3)将全部细集料、粗集料和70％的水倒入搅拌机，搅拌10～20s，倒入水泥、矿物掺合料进行造壳搅拌20～30s，而后加剩余水，进行糊化搅拌60～80s，最后加入减水剂，搅拌120s，得到搅拌好的混凝土；
(4)将搅拌好的混凝土装入模具后，放上振动台振动，连续装料至规定高度，待振动出浆后用刮板将表面抹平，成型即得到海绵透水砖；
(5)将成型后的海绵透水砖带模置于养护室，保证平均气温高于5℃，并且保持环境湿润，等待3～4d脱模，将脱模后的海绵透水砖放置于室外的存放场所，浇水养护28d，即制得本发明的高强度、高透水性海绵透水砖。
2.根据权利要求1所述的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，其特征在于：所述水泥采用鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司的PO 52.5水泥。
3.根据权利要求2所述的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，其特征在于：所述矿物掺合料采用Ⅱ级粉煤灰。
4.根据权利要求3所述的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，其特征在于：所述减水剂采用聚羟酸减水剂。
5.根据权利要求4所述的高强度、高透水性海绵透水砖的制备方法，其特征在于：所述细集料为砂，粗集料为碎石。
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