CN108191334A - 透水混凝土专用胶凝材料及其应用 - Google Patents

透水混凝土专用胶凝材料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种透水混凝土用胶凝材料及其应用，透水混凝土专用胶凝材料的组成为：水泥35—50％,矿渣粉25‑‑40％,钢渣粉10‑‑20％,脱硫石膏5‑‑10％,乳胶粉1‑‑3％,保水剂0.2‑0.4％,减水剂0.1‑0.3％,增强剂0.01‑0.1％。本发明的透水混凝土专用胶凝材料加入利用废弃混凝土制备的集料及水，即可生产透水混凝土基层和透水混凝土面层及透水砖。本发明利用钢渣、脱硫石膏和废弃混凝土等固体废弃物作为透水混凝土的主要原料，并大掺量在透水混凝土中加入，能提高透水混凝土的早期强度以及抗压强度。为固体废弃物的综合利用开辟了新的途径，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

透水混凝土专用胶凝材料及其应用
技术领域
本发明涉及一种透水混凝土用胶凝材料及其应用，属于固体废弃物利用及其新型建筑材料技术领域。
背景技术
随着城市的发展和现代化建设的进程加快，城市的地表逐步被房屋建筑和不透水的路面所覆盖，不透水的路面阻碍了雨水的下渗，使得地下水得不到雨水的补充；不透水的路面使得雨水通过地表的泄流能力有限，当遇到大雨或暴雨时，雨水容易在路面汇集，导致路面大范围积水；不透水路面使城市空气湿度降低，加速了城市热岛效应的形成。
透水混凝土是生态友好型混凝土，透水混凝土具有多孔结构、孔隙率大的特点，可以渗透雨水，增加城市地下水资源，改善城市气候，保护环境。随着人们对生态环境越来越重视，透水混凝土也正得到越来越多的重视和应用。本发明提供一种透水混凝土专用胶凝材料，能很方便地制备透水混凝土和透水砖。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种透水混凝土用胶凝材料。
本发明的目的之二在于提供该胶凝材料的制备方法。
一种透水混凝土用胶凝材料，其特征在于该专用胶凝材料的组成及重量百分含量为：
水泥 35—50％
矿渣粉 25--40％
钢渣粉 10--20％
脱硫石膏 5--10％
乳胶粉 1--3％
保水剂 0.2-0.4％
减水剂 0.1-0.3％
增强剂 0.01-0.1％
所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；
所述的矿渣粉为由粒化高炉矿渣加工而成，粒化高炉矿渣是炼铁高炉排出的熔渣，经水淬而成的粒化矿渣经磨细得到符合GB/T18046-2008国家标准的矿渣粉，其主要技术指标是：密度（g/cm3）≥2.8，比表面积（㎡/㎏）≥400, 7天强度活性指数≥75%，28天强度活性指数≥95%；
所述的钢渣粉为符合YB/TO22标准规定的转炉或电炉钢渣，经干燥、磁选除铁和超细粉磨工艺，将其加工成粒径≤30μm，比表面积≥600㎡/㎏的钢渣微粉。粉磨时允许加入适量符合JC/T667标准的水泥粉磨工艺外加剂；
所述的脱硫石膏是由燃煤电厂烟气脱硫产生的脱硫石膏，经过烘干、煅烧、磨细等处理后的β型半水脱硫石膏，其中β型半水脱硫石膏：β-CaSO4·1/2 H2O的含量≥85％；
所述的乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种；
上述的保水剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
上述的减水剂为粉体聚羧酸减水剂；
上述的增强剂为聚丙烯纤维，长度3～10mm。
一种透水混凝土基层材料，采用上述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水混凝土基层的组成及重量百分含量为：
透水混凝土用胶凝材料 10--20％
集料A 70--80％
水 5--10％
所述的集料A为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为10～15mm的颗粒。使用时先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料A，经充分混合均匀后，即得透水混凝土基层。
一种透水混凝土面层材料，采用上述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水混凝土面层的组成及重量百分含量为：
透水混凝土专用胶凝材料 10--20％
集料B 70--80％
水 5--10％
所述的集料B为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为3—8mm的颗粒。使用时，先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料B，经充分混合均匀后，即得透水混凝土面层。
一种透水砖，采用上述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水砖的组成及重量百分含量为：
透水混凝土专用胶凝材料 5--15％
集料C 75--85％
水 3--10％
所述的集料C为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为3—15mm的颗粒。使用时，先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料C，经充分混合均匀后，即得透水砖混合料，将混合料放入模具中成型后，在常温下自然养护风干即可制得透水砖。
本发明制备的透水混凝土专用胶凝材料及其应用，它具有如下特点：
（1）、本发明利用钢渣、脱硫石膏和废弃混凝土等固体废弃物作为透水混凝土和透水砖的主要原料，为固体废弃物的综合利用开辟了新的途径。
（2）、比表面积≥600㎡/㎏的钢渣微粉、脱硫石膏和矿渣粉大掺量在透水混凝土专用胶凝材料中的加入，可取代胶凝材料中50％的水泥，而且能提高透水混凝土和透水砖的早期强度以及抗压强度。
（3）、透水混凝土专用胶凝材料呈干粉状，贮存期长，便于运输。在现场加水和加集料，即可生产透水混凝土。具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1：本实施例以制备100kg透水混凝土专用胶凝材料为例，其制备方法如下。
（1）按规定配比称量配料，各原料的用量为：
水泥 45kg, 矿渣粉32kg, 钢渣粉15kg, 脱硫石膏6kg, 乳胶粉1.5kg, 保水剂0.3kg,减水剂0.15kg, 增强剂0.05kg。
将上述各种原料放入混合机中，经充分混合均匀后，即得透水混凝土专用胶凝材料。
（2）、本实施例以制备100kg透水混凝土基层为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 18 kg,集料A75.5 kg,水6.5 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料A，经充分混合均匀后，即得透水混凝土基层。
（3）、本实施例以制备100kg透水混凝土面层为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 15.8 kg,集料B78 kg,水6.2 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料B，经充分混合均匀后，即得透水混凝土面层。
（4）、本实施例以制备100kg透水砖为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 14 kg,集料C 81 kg,水5 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料C，经充分混合均匀后，即得透水砖混合料，将混合料放入模具中成型后，在常温下自然养护风干即可制得透水砖。
上述实施例所制备的透水混凝土和透水砖，按照CCJJ/T135-2011 《透水水泥混凝土路面技术规程》中的规定进行测试，各项技术性能指标均符合相关标准规定。其中抗压强度为21.5 MPa，透水系数为2.3mm/s。
实施例2：本实施例以制备100kg透水混凝土专用胶凝材料为例，其制备方法如下。
（1）按规定配比称量配料，各原料的用量为：
水泥 37kg, 矿渣粉35kg, 钢渣粉17kg, 脱硫石膏8kg, 乳胶粉2.4kg, 保水剂0.3kg,减水剂0.25kg, 增强剂0.05kg。
将上述各种原料放入混合机中，经充分混合均匀后，即得透水混凝土专用胶凝材料。
（2）、本实施例以制备100kg透水混凝土基层为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 16 kg,集料A 77 kg,水7 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料A，经充分混合均匀后，即得透水混凝土基层。
（3）、本实施例以制备100kg透水混凝土面层为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 17.2 kg,集料B 76 kg,水 6.8 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料B，经充分混合均匀后，即得透水混凝土面层。
（4）、本实施例以制备100kg透水砖为例，其制备方法如下。
按规定配比称量配料，各原料的用量为：
透水混凝土专用胶凝材料 8 kg,集料C 84 kg,水8 kg。
先将水放入混合机中，再放入透水混凝土专用胶凝材料，搅拌10分钟，最后加入集料C，经充分混合均匀后，即得透水砖混合料，将混合料放入模具中成型后，在常温下自然养护风干即可制得透水砖。
上述实施例所制备的透水混凝土和透水砖，按照CCJJ/T135-2011 《透水水泥混凝土路面技术规程》中的规定进行测试，各项技术性能指标均符合相关标准规定。其中抗压强度为23 MPa，透水系数为2.2mm/s。

Claims (7)

1.一种透水混凝土用胶凝材料，其特征在于该专用胶凝材料的组成及重量百分含量为：
水泥 35—50％
矿渣粉 25--40％
钢渣粉 10--20％
脱硫石膏 5--10％
乳胶粉 1--3％
保水剂 0.2-0.4％
减水剂 0.1-0.3％
增强剂 0.01-0.1％
所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；
所述的矿渣粉为由粒化高炉矿渣加工而成，粒化高炉矿渣是炼铁高炉排出的熔渣，经水淬而成的粒化矿渣经磨细得到符合GB/T18046-2008国家标准的矿渣粉，其主要技术指标是：密度（g/cm3）≥2.8，比表面积（㎡/㎏）≥400, 7天强度活性指数≥75%，28天强度活性指数≥95%；
所述的钢渣粉为符合YB/TO22标准规定的转炉或电炉钢渣，经干燥、磁选除铁和超细粉磨工艺，将其加工成粒径≤30μm，比表面积≥600㎡/㎏的钢渣微粉，粉磨时允许加入适量符合JC/T667标准的水泥粉磨工艺外加剂；
所述的脱硫石膏是由燃煤电厂烟气脱硫产生的脱硫石膏，经过烘干、煅烧、磨细等处理后的β型半水脱硫石膏，其中β型半水脱硫石膏：β-CaSO4·1/2 H2O的含量≥85％；
所述的乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种。
2.根据权利要求1所述的透水混凝土用胶凝材料，其特征在于所述的保水剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的透水混凝土用胶凝材料，其特征在于所述的减水剂为粉体聚羧酸减水剂。
4.根据权利要求1所述的透水混凝土用胶凝材料，其特征在于所述的增强剂为聚丙烯纤维，长度3～10mm。
5.一种透水混凝土基层材料，采用根据权利要求1～4中任一项所述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水混凝土基层的组成及重量百分含量为：
透水混凝土用胶凝材料 10--20％
集料A 70--80％
水 5--10％
所述的集料A为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为10～15mm的颗粒。
6.一种透水混凝土面层材料，采用根据权利要求1～4中任一项所述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水混凝土面层的组成及重量百分含量为：
透水混凝土专用胶凝材料 10--20％
集料B 70--80％
水 5--10％
所述的集料B为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为3—8mm的颗粒。
7.一种透水砖，采用根据权利要求1～4中任一项所述的透水混凝土用胶凝材料为胶凝材料，其特征在于该透水砖的组成及重量百分含量为：
透水混凝土专用胶凝材料 5--15％
集料C 75--85％
水 3--10％
所述的集料C为废弃的混凝土经粉碎、筛选和清洗后得到的粒径为3—15mm的颗粒。
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