CN107601996A - 一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子技术领域，公开了一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂及其制备方法，提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的组份按质量比由水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％、萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％组成。本发明解决了现有透水路面产品存在的强度问题，提高了路面强度，提高透水耐透坪材料强度的胶结剂中缓凝或早强的添加，也解决了在南北方地区施工所出现的问题，避免了施工中出现脱层和由于天气原因导致的断裂问题，提高了透水路面工程质量，为大面积的透水路面的铺装创造了可能。

Description

一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子技术领域，尤其涉及一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂及其制备方法。

背景技术

随着中国海绵城市化发展的进程，透水材料路面被广泛应用，但是路面强度无法满足现实中的需求，路面材料有待进一步提高，另外在施工工程中受施工场地、天气燃热等因素制约，造成路面脱层，导致路面强度和使用寿命，从而影响工程质量，造成损失。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有透水路面产品存在的强度低问题；容易因产品问题出现断裂和压塌等现象的出现，另外在南北方地区施工时，施工中由于天气和场地运输间距等出现脱层和由于天气原因导致断裂；影响大面积的透水路面的施工铺装；而且现有透水路面产品制造设备智能化程度低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂及其制备方法。本发明对于未来透水道路的大量铺装创造了可能，从而推到了改行业的发展和未来前景

本发明是这样实现的，一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的组份按质量比由水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％、萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％组成。

进一步，所述葡萄糖酸钠或为硫酸钠；所述硫酸钠按质量比为0.5％～2％。

本发明的另一目的在于提供一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法包括：

采用物理搅拌方法，投放各组分，密封涡轮干粉搅拌机搅拌搅拌均匀后，获得提高透水耐透坪材料强度的胶结剂。

进一步，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法具体包括：

按质量比通过控制器控制原料输送装置输送水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％到涡轮干粉搅拌机先进搅拌机搅拌3分钟～5分钟；

通过控制器控制原料输送装置依次输送萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％到涡轮干粉搅拌机干搅拌5分钟～10分钟后；

混合料混合均匀后输送到透水耐透坪材料产品制取装置中进行喂料、一次振动、二次加压振动、激振成型。

进一步，一次振动在透水耐透坪材料产品制取装置的布料刮板后退时停止振动；二次加压振动时间为4s～5s；

所述一次振动用于控制喂料的喂入量；二次加压振动用于控制透水耐透坪材料产品的高度和密实度。

进一步，所述原料输送装置包括：单独储存每种组份的智能下料器，所述智能下料器通过下料量自动控制阀进行每种组份的添加量；所述智能下料器的下端还安装有用于实时监测每种组份在智能下料器中剩余质量的质量感应器；所述自动控制阀、质量感应器均通过导线连接控制器；

所述控制器在感应质量感应器发送的信息后，与预编的标准进行对比，将对比后的指令发送给自动控制阀进行调节开度的大小，实现对应组份下料量的控制；

所述质量感应器接收质量变化的信号模型y(t)表示为：

y(t)＝x(t)+n(t)；

其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

其中，N为采样点数，a_n为发送的信息符号，在质量变化信号中，a_n＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，a_n＝e^j2πε/M，ε＝0，1，2，…，M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，T_b表示符号周期，f_c表示载波频率，载波初始相位是在[0，2π]内均匀分布的随机数；

所述控制器的控制方法包括：

设定一质量下料量临界值；

根据质量下料量临界值判断一最大可处理负载量；

根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；

判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；

当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；

当接收到第一连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将控制器内置的控制元件设为休眠模式；

根据第一连续工作任务的负载量以及质量下料量临界值决定一第一操作频率；

以及当控制器内置的控制元件切换至操作模式时，将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；

其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；

当第一连续工作任务处理完成并且控制器内置的控制元件进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；

当接收到第二连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由休眠模式切换至操作模式；

将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将中控制器内置的控制元件设为休眠模式；

控制器内置的控制元件使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。

本发明的另一目的在于提供一种公园园区道路透水整体路面铺装。

本发明的另一目的在于提供一种骑行绿道、游步道路面整体铺装。

本发明的另一目的在于提供一种车行道、停车场、城市广场等整体路面铺装。

本发明的优点及积极效果为：

本发明提高透水耐透坪材料强度的胶结剂可以解决现有透水路面产品存在的强度问题，提高了路面强度，提高透水耐透坪材料强度的胶结剂中缓凝或早强的添加，也解决了在南北方地区施工所出现的问题，避免了施工中出现脱层和由于天气原因导致的断裂问题，提高了透水路面工程质量，为大面积的透水路面的铺装创造了可能。

在施工过程中减少出现因运距或天气原因造成的膨胀、裂缝因素90％以上，从而优化了透水路面产品性能的稳定性。

本发明产品应用于透水路面，作为一种胶结剂使用，添加比例0.8％左右，使路面强度可达到C20标准以上。

本发明产品弥补原有产品强度、凝结时间、施工节点等存在的问题，让产品在施工过程中避免出现原有产品带了的问题，节省了由于材料、人工、时间等由于返工造成的浪费，间接减少成本约10-15％左右。

本发明的葡萄糖酸钠：英文名称为Gluconic acid，sodium salt，中文别名为葡萄糖酸钠，CAS号为527-07-1，分子式为C₂₀H₂5NaO₁₀，为白色结晶颗粒或粉末，极易溶于水。

建筑业中，作为减水剂、缓凝剂，水泥中添加一定数量的葡萄糖酸钠后，可增加混凝土的可塑性和强度，且有阻滞作用，即推迟混凝土的最初与最终凝固时间。

硫酸钠：又名元明粉。使水化产物硫铝酸钙更快地生成，从而加快了水泥的水化硬化速度。硫酸钠的掺量一般为水泥质量的0.5％～2％，能提高混凝土早期强度50％～100％，28天强度有时提高，有时降低，提高幅度约在10％左右，随水泥品种、养护条件及其掺量而异。

本发明制备方法制备的各种道路砖，在强度上符合CJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规则》C30以上等级，透水耐透、抗压效果优良。

本发明各种原料组份的智能控制，保证了产品质量的需要，可针对不同气候环境配置出高质量的产品，而且自动化程度高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法流程图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有透水路面产品存在的强度低问题；在南北方地区施工时，施工中出现脱层和由于天气原因导致断裂；影响大面积的透水路面的铺装。

本发明采用物理性搅拌方法，使用密封涡轮搅拌机搅拌，减少了生产过程中的难度，使量产成为可能。在搅拌过程中按比例进行投放，投放循序按产品比重由高到低，搅拌时间以产品完全搅拌均匀为准，在搅拌过程中要避免了中途二次添加，做到一次投放无误。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，组份按质量比由水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％、萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％组成；

所述水泥为国标425，用作填料；硅灰具有增强功能；粉煤灰用作填料；萘系减水剂同于减水；葡萄糖酸钠用于缓凝；羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)用于增稠；及可再分散乳胶粉(瓦克5010型)用于分散增强功能。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂根据季节不同或者南北方地域区别可适当调整该配方添加剂如南方天气燃热可添加葡萄糖酸钠进行缓凝，北方施工了适量添加硫酸钠(早强)。

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法中的材料完全采用国内或进口干粉类材料，采用物理搅拌方法，材料投放无先后次序，密封涡轮干粉搅拌机搅拌搅拌均匀后即可使用。搅拌均匀后密封包装即可使用。

如图1所示，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法具体包括：

S101：按质量比通过控制器控制原料输送装置输送水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％到涡轮干粉搅拌机先进搅拌机搅拌3分钟～5分钟；

S102：通过控制器控制原料输送装置依次输送萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％到涡轮干粉搅拌机干搅拌5分钟～10分钟后；

S103：混合料混合均匀后输送到透水耐透坪材料产品制取装置中进行喂料、一次振动、二次加压振动、激振成型。

一次振动在透水耐透坪材料产品制取装置的布料刮板后退时停止振动；二次加压振动时间为4s～5s；

所述一次振动用于控制喂料的喂入量；二次加压振动用于控制透水耐透坪材料产品的高度和密实度。

所述原料输送装置包括：单独储存每种组份的智能下料器，所述智能下料器通过下料量自动控制阀进行每种组份的添加量；所述智能下料器的下端还安装有用于实时监测每种组份在智能下料器中剩余质量的质量感应器；所述自动控制阀、质量感应器均通过导线连接控制器；

所述控制器在感应质量感应器发送的信息后，与预编的标准进行对比，将对比后的指令发送给自动控制阀进行调节开度的大小，实现对应组份下料量的控制；

所述质量感应器接收质量变化的信号模型y(t)表示为：

y(t)＝x(t)+n(t)；

其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

其中，N为采样点数，a_n为发送的信息符号，在质量变化信号中，a_n＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，a_n＝e^j2πε/M，ε＝0，1，2，…，M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，T_b表示符号周期，f_c表示载波频率，载波初始相位是在[0，2π]内均匀分布的随机数；

所述控制器的控制方法包括：

设定一质量下料量临界值；

根据质量下料量临界值判断一最大可处理负载量；

根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；

判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；

当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；

当接收到第一连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将控制器内置的控制元件设为休眠模式；

根据第一连续工作任务的负载量以及质量下料量临界值决定一第一操作频率；

以及当控制器内置的控制元件切换至操作模式时，将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；

其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；

当第一连续工作任务处理完成并且控制器内置的控制元件进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；

当接收到第二连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由休眠模式切换至操作模式；

将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将中控制器内置的控制元件设为休眠模式；

控制器内置的控制元件使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的使用方法：

作为一种强固型胶结剂，具体使用量根据道路使用等级而定，能和水泥同时使用，并完全溶解于水。

根据工程要求强度添加耐透坪强固胶结剂比例，如公园园区透水道路、骑行绿道、车行道等强度C20-C30之间，添加8-15KG/m³(骨料。骨料成分为碎石+国标425水泥+强固胶结剂+水)。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述

实施例1：

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，组份按质量比由水泥15％、硅灰13％、粉煤灰49％、萘系减水剂15％、葡萄糖酸钠3％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％组成。所述葡萄糖酸钠或为硫酸钠；所述硫酸钠按质量比为0.5％。

实施例2：

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，组份按质量比由水泥16％、硅灰14％、粉煤灰50％、萘系减水剂16％、葡萄糖酸钠4％、羟丙基甲基纤维素醚2％及可再分散乳胶粉2％～3％组成；所述葡萄糖酸钠或为硫酸钠；所述硫酸钠按质量比为2％。

实施例3：

本发明实施例提供的提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，组份按质量比由水泥15.5％、硅灰13.5％、粉煤灰49.5％、萘系减水剂15.5％、葡萄糖酸钠3.5％、羟丙基甲基纤维素醚1.5％及可再分散乳胶粉2.5％组成；所述葡萄糖酸钠或为硫酸钠；所述硫酸钠按质量比为1％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，其特征在于，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的组份按质量比由水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％、萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％组成。

2.如权利要求1所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂，其特征在于，所述葡萄糖酸钠或为硫酸钠；所述硫酸钠按质量比为0.5％～2％。

3.一种如权利要求1所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法，其特征在于，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法包括：

采用物理搅拌方法，投放各组分，密封涡轮干粉搅拌机搅拌均匀后，获得提高透水耐透坪材料强度的胶结剂。

4.如权利要求3所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法，其特征在于，所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法具体包括：

按质量比通过控制器控制原料输送装置输送水泥15％～16％、硅灰13％～14％、粉煤灰49％～50％到涡轮干粉搅拌机先进搅拌机搅拌3分钟～5分钟；

通过控制器控制原料输送装置依次输送萘系减水剂15％～16％、葡萄糖酸钠3％～4％、羟丙基甲基纤维素醚1％～2％及可再分散乳胶粉2％～3％到涡轮干粉搅拌机干搅拌5分钟～10分钟后

混合料混合均匀后输送到透水耐透坪材料产品制取装置中进行喂料、一次振动、二次加压振动、激振成型。

5.如权利要求4所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法，其特征在于，一次振动在透水耐透坪材料产品制取装置的布料刮板后退时停止振动；二次加压振动时间为4s～5s；

所述一次振动用于控制喂料的喂入量；二次加压振动用于控制透水耐透坪材料产品的高度和密实度。

6.如权利要求4所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂的制备方法，其特征在于，所述原料输送装置包括：单独储存每种组份的智能下料器，所述智能下料器通过下料量自动控制阀进行每种组份的添加量；所述智能下料器的下端还安装有用于实时监测每种组份在智能下料器中剩余质量的质量感应器；所述自动控制阀、质量感应器均通过导线连接控制器；

所述控制器在感应质量感应器发送的信息后，与预编的标准进行对比，将对比后的指令发送给自动控制阀进行调节开度的大小，实现对应组份下料量的控制；

所述质量感应器接收质量变化的信号模型y(t)表示为：

y(t)＝x(t)+n(t)；

其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：

其中，N为采样点数，a_n为发送的信息符号，在质量变化信号中，a_n＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，a_n＝e^j2πε/M，ε＝0，1，2，…，M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，T_b表示符号周期，f_c表示载波频率，载波初始相位是在[0，2π]内均匀分布的随机数；

所述控制器的控制方法包括：

设定一质量下料量临界值；

根据质量下料量临界值判断一最大可处理负载量；

根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；

判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；

当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；

当接收到第一连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将控制器内置的控制元件设为休眠模式；

根据第一连续工作任务的负载量以及质量下料量临界值决定一第一操作频率；

以及当控制器内置的控制元件切换至操作模式时，将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；

其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；

当第一连续工作任务处理完成并且控制器内置的控制元件进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；

当接收到第二连续工作任务时，将控制器内置的控制元件由休眠模式切换至操作模式；

将控制器内置的控制元件的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将中控制器内置的控制元件设为休眠模式；

控制器内置的控制元件使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。

7.一种利用权利要求1所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂制备的公园园区透水道路砖。

8.一种利用权利要求1所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂制备的骑行绿道砖。

9.一种利用权利要求1所述提高透水耐透坪材料强度的胶结剂制备的车行道砖。