CN107973548A - 一种高抗冻透水混凝土外加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土外加剂技术领域，涉及一种高抗冻透水混凝土外加剂及其制备方法，其中混凝土外加剂的各组分按以下重量份数组成：掺合料为5‑10份，减水剂为0.5‑10份，增稠剂为0.1‑1份，疏水剂为3‑6份；所述掺合料为硅灰或粉煤灰，粒度为300‑400目。制备方法为按重量份数将掺合料、减水剂、增稠剂和疏水剂混合，研磨后将混合料中速搅拌至均匀后出料。本发明外加剂具有提高透水混凝土其胶结层存在微小的毛细孔腔和微裂缝，增强水泥黏结层强度，使透水混凝土强度得到提高；从而提高透水混凝土的抗冻性能。另外疏水剂会在混凝土胶结层表面形成疏水表面，有利于混凝土内部的水排出，提高了混凝土的抗冻性能和透水性能。

Description

一种高抗冻透水混凝土外加剂及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种砼添加剂及其制备方法，特别涉及一种高抗冻透水混凝土外加剂及其制备方法。

背景技术

透水混凝土是一种生态环保型混凝土，是通过材料研选、经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土，既有一定的强度，又有一定的透气透水性，不仅能满足路用性能，还能与自然环境协调共生，是人类构造舒适生活环境的路面铺装材料。

随着城市建设的发展，硬化地面激增导致城市海绵体骤减，破坏了生态平衡，蓄水、分洪功能丧失。近年来，随着“海绵城市”建设的推进，透水混凝土的应用需求巨大。透水混凝土在严寒地区的使用较少，考虑到冬季温度较低，即使满足标准中的耐冻融要求，也常出现透水混凝土经过一个冬季后开裂、脱粒、强度降低的现象。主要原因是由于实际的使用环境更加恶劣，所以在严寒地区几乎无成功案例。普通透水混凝土在北方严寒地区的使用因其冻胀问题导致其使用寿命骤减。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种高抗冻透水混凝土外加剂及其制备方法，使用外加剂的透水混凝土在保持原有性能保持不变的前提下具有高抗冻性及高透水性的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

所述掺合料为硅灰或粉煤灰，粒度为300-400目。

所述减水剂是粉状减水剂，为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的一种或两种。

所述增稠剂为可再分散乳胶粉或纤维素醚粉体。

优选地，所述可再分散乳胶粉为阿克苏诺贝尔MP2050，纤维素醚粉体为阿克苏诺贝尔纤维素BERMOCOLL M 70。

所述疏水剂为硅烷基疏水剂、有机硅疏水剂或胶粉基疏水剂粉体中的一种。

优选地，所述硅烷基疏水剂为SHP 50，有机硅疏水剂为阿克苏诺贝尔seal80，胶粉基类疏水剂为北京中奥洁士公司108胶粉。

上述高抗冻透水混凝土外加剂的制备方法，包括如下步骤：

按重量份数将掺合料、减水剂、增稠剂和疏水剂混合，经过球磨机磨细成粉末，磨至细度至勃氏比表面积为300～800m²/kg，研磨后将混合料中速搅拌40～50s，搅拌速度为400r/min～500r/min，搅拌至均匀后出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明外加剂具有提高透水混凝土其胶结层存在微小的毛细孔腔和微裂缝，增强水泥黏结层强度，使透水混凝土强度得到提高；从而提高透水混凝土的抗冻性能。另外疏水剂会在混凝土胶结层表面形成疏水表面，有利于混凝土内部的水排出，提高了混凝土的抗冻性能和透水性能，使其具体具备以下几方面特性：

1、高抗冻性：

由于硅灰和粉煤灰为超细微粉，细度要明显高于水泥，能够将水分带入到混凝土微孔中，从而加快水化反应，提高强度并起到润滑剂的作用。在水泥水化形成水泥石的过程中添堵了微小孔隙，提高了胶结层的强度，从而提高了整体的抗冻性。增稠剂可以分散在水中的聚合物颗粒组成，这种物质可混合在水泥浆中，且带有电性，使得同种电性的聚合物分子聚集在一起，使得干燥后它们能在水泥表面生成一张膜，使其具有一定弹性。这种聚合物膜最重要的作用是包裹混凝土粗骨料，使它们不相互分离，并且包裹混凝土粘结层，使得混凝土粘结层物质不易脱落，增强混凝土抗压强度和抗冻性能。同时，这些包裹在混凝土粗骨料和粘结层表面的膜还是很优秀的防水膜，防止外界水进入透水混凝土密实区内部，使得混凝土内部孔隙膨胀速率降低，增强混凝土抗冻能力同时提高混凝土的强度。这些包裹在混凝土粗骨料和粘结层表面的膜还是很优秀的防水膜，防止外界水进入透水混凝土密实区内部具有高粘结能力，降低了胶凝材料的用量，增大了透水混凝土的孔隙率，形成的透水混凝土强度高、硬度大，从而提高了抗冻性。疏水剂的加入使得在混凝土胶结层表面形成疏水表面，减少了水分在孔隙内留存的时间，进入混凝土内部的水能迅速排出，也就降低了产生冻胀的机率，从而大大提高了抗冻性。

2、高透水性：

疏水剂以微小固态颗粒的形式吸附在硬化后的胶结层表面，形成了一种致密的面层，由于该面层很薄，只能将一些极其微小的空隙封闭，并且阻止水渗透到这些微小空隙之中，使进入透水混凝土内部的水分快速排出。透水混凝土的孔隙率15％-25％，能够使透水速度达到40-60升/米/小时，远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。

3、易维护性：

疏水剂以微小固态颗粒的形式吸附在硬化后的胶结层表面，形成了一种致密的面层，胶结层表面的疏水面光滑，抗污能力提高，在一定程度上降低了透水孔隙的堵塞，提高了透水性，降低了维护频率和难度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

实施例2

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

实施例3

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

实施例4

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

实施例5

一种高抗冻透水混凝土外加剂，各组分按以下重量份数组成：

上述实施例1-5中，所述聚羧酸系减水剂采用DH-4004型聚羧酸减水剂，可再分散乳胶粉采用阿克苏诺贝尔MP2050，纤维素醚粉体为阿克苏诺贝尔纤维素BERMOCOLL M 70，有机硅疏水剂采用阿克苏诺贝尔seal80，硅烷基疏水剂为美国道康宁SHP 50，胶粉基疏水剂采用北京中奥洁士公司108胶粉。

实施例6

按实施例1中原料的重量份数将掺合料、减水剂、增稠剂和疏水剂混合，经过球磨机磨细成粉末，磨至细度至勃氏比表面积为300～800m2/kg，研磨后将混合料中速搅拌40～50s，搅拌速度为400r/min～500r/min，搅拌至均匀后出料。

表1中采用水、水泥、碎石及添加剂为基本材料，按表1配比进行混凝土性能试验，其中水为饮用水，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、碎石粒径5mm～10mm，添加剂为上述实例所制高抗冻透水混凝土外加剂。依据标准CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》进行混凝土透水系数及抗冻融循环次数的检测。

表1

由表1可知，掺有本发明制备的外加剂其混凝土性能相比较于未掺外加剂的混凝土其透水系数、透水系数及抗冻性能均有所提高。这表明高抗冻混凝土专用外加剂有利于增强透水混凝土透水性、抗冻性。

Claims (7)

1.一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于，各组分按以下重量份数组成：

所述掺合料为硅灰或粉煤灰，粒度为300-400目。

2.根据权利要求1所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于：所述减水剂是粉状减水剂，为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于：所述增稠剂为可再分散乳胶粉或纤维素醚粉体。

4.根据权利要求3所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于：所述可再分散乳胶粉为阿克苏诺贝尔MP2050，纤维素醚粉体为阿克苏诺贝尔纤维素BERMOCOLL M70。

5.根据权利要求1所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于：所述疏水剂为硅烷基疏水剂、有机硅疏水剂或胶粉基疏水剂粉体中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂，其特征在于：所述硅烷基疏水剂为SHP 50，有机硅疏水剂为阿克苏诺贝尔seal80，胶粉基类疏水剂为北京中奥洁士公司108胶粉。

7.如权利要求1所述的一种高抗冻透水混凝土外加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按重量份数将掺合料、减水剂、增稠剂和疏水剂混合，经过球磨机磨细成粉末，磨至细度至勃氏比表面积为300～800m²/kg，研磨后将混合料中速搅拌40～50s，搅拌速度为400r/min～500r/min，搅拌至均匀后出料。