CN108467228A - 一种生态混凝土及其施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态混凝土以及施工工艺，所述各个成分按以下重量份配比，水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子310～465份、再生石子550～720份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10～15份、硅藻土9～12份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂9.5～13.5份。本发明具有较高的强度以及良好的透水性，雨水可以迅速透过混凝土排进市政管网或者地下，无积水现象发生，可以有效改善路基下土壤生态环境。本发明施工工艺简单，通过反复搅拌以及多振捣用具振捣的方式，提高混凝土的密实度，提高混凝土的强度，进而达到提高混凝土质量的效果；通过高保温性，保湿性的混凝土养护过程，达到提高混凝土质量的效果。

Description

一种生态混凝土及其施工工艺
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体来说，涉及一种生态混凝土及其施工工艺。
背景技术
生态混凝土，现浇植生型生态混凝土(大骨料无砂砼)是一种用于水利工程边坡(如滨水地带、河道、大坝、水库、蓄水池等)治理和保护，并考虑环境因素的新型生态混凝土护坡技术。它是将连续粒级的粗骨料、一定量的细骨料、水泥、水(少量)及CBS植被混凝土绿化添加剂A、植被混凝土绿化添加剂B按一定的比例范围进行配合(必要时可不用细骨料)，然后进行搅拌，浇筑及自然养护之后，便可得到表面呈米花糖状并有大量连通、细·密孔隙的多孔质混凝土。它的最大特点是存在大量单独或连续的孔隙，拥有一般混凝土及普通生态混凝土所不具备的多种功能。因此，该混凝土不仅仅在混凝土领域，而且在生态及环境保护等众多领域都受到了广泛的关注和具有巨大的应用潜在价值。
生态混凝土由于具有多孔结构，雨水透过性能良好，而且有吸音性，适合草本类植物生长等特性，已经被应用于河道景观的边坡治理、园林绿化中。随着生态混凝土的推广应用，也出现一些问题，尤其是在建筑外构，停车场、人行道、广场、公园，道路，河道护岸及绿化基盘等领域的应用过程中，首先生态混凝土的多孔结构，影响了其力学强度，尤其抗压性能，因此，混凝土的原料选择很关键。混凝土的施工过程包括混凝土原料的选择，配置混凝土，浇捣混凝土以及养护混凝土。其中的每一个步骤都会对混凝土的质量产生影响。且混凝土的养护过程是直接影响混凝土质量的一步。混凝土在使用过程中，受土壤中、水中及空气中有害介质的侵蚀，以及混凝土材料本身有害成分的物理、化学作用，会出现开裂、剥落等，会进一步加剧其他危害的发生与发展。因此，混凝土施工过程也是一大关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供生态混凝土施工工艺。
为实现上述目的，所采取的技术方案：
一种生态混凝土，包括以下成分，水泥、水、粉煤灰、矿粉、天然石子、再生石子份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅、减水剂。
优选地，所述各个成分按以下重量份配比，水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子310～465份、再生石子550～720份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10～15份、硅藻土9～12份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂9.5～13.5份。
优选地，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥210～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子350～400份、再生石子580～600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土9～10.5份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂12～13.5份。
优选地，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥220份、水170份、粉煤灰70份、矿粉90份、天然石子400份、再生石子600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土9份、纳米二氧化硅12份、减水剂12份。
优选地，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥210份、水150份、粉煤灰50份、矿粉70份、天然石子350份、再生石子580份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土10.5份、纳米二氧化硅8份、减水剂13.5份。
优选地，所述纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅的质量比为10：9:12。
一种生态混凝土施工工艺，包括以下步骤：1)按照上述配比将选取的天然石子、再生石子、水泥投入搅拌机搅拌均匀后，再加入相应配比的水、粉煤灰、矿粉、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅、减水剂,搅拌均匀；2)混凝土强度测试：将上述搅拌均匀的混凝土进行混凝土立方抗压强度测试；3)混凝土浇筑：每层浇筑的厚度小于600mm，且下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，当混凝土浇筑完毕后利用振捣棒对混凝土进行一次振捣，在进行一次振捣时，采用多个振捣棒均匀插设于混凝土内部并同时振捣的方式；当混凝土的上表面不再有气泡冒出且混凝土的上表面没有粗骨料浮出时停止一次振捣，在一次振捣之后，混凝土初凝之前，对混凝土进行二次振捣，且二次振捣时的振捣强度弱于一次振捣时的强度，以减少由于二次振捣强度过大导致混凝土内部材料分布改变而变得不均匀的情况；4)在混凝土终凝后立即覆盖塑料薄膜，然后浇水养护，混凝土保湿养护的持续时间14天，混凝土养护时需保持混凝土里表温差控制在25℃以内，在混凝土的表面覆盖保温养护膜，保温养护膜包括紧贴混凝土外表面的底膜、设于底膜上方的用于储水的芯膜以及设于所述芯膜上方的聚乙烯顶膜，底膜上开设多个通孔；其中，芯膜为高吸水性纤维；5)在所述保温养护膜的上方覆盖草垫保温层；在草垫保温层上方覆盖隔热膜。
有益效果：
1、本发明的二氧化钛包覆中空微珠隔热填料，薄壁、封闭、具有中空结构的微小球体，球体内包裹一定量的气体，具有低导热率、低密度、电绝缘强度高、热稳定性好、隔热、隔音的特点，二氧化钛包覆中空微珠隔热，可以增加混凝土的强度，空心玻璃微珠具有一定的隔热作用，还能使各成分分散均匀，同时金红石型二氧化钛能反射可见和红外区的太阳光，增强混凝土的使用寿命，同时同时使用二氧化硅、海藻土可以吸附泥土，降低泥土对减水剂、集料等的吸附，降低泥土对混凝土的影响，两者复配使用，吸附效果更佳，纳米材料由于尺寸小，使其在结构、物理和化学性质方面具有特殊的性能，是当今材料学领域研究的热点，被科学家们誉为“世纪最有前途的材料”。本发明纳米二氧化硅纳米增强透水性混凝土，通过合理的配比，使得混凝土具有良好的抗压强度和透水系数，能够满足各种对于混凝土有透水要求的工程需要，有利于维护生态平衡和实现可持续发展。增强透水性混凝土，具有优异的物理机械性能。
2、本发明具有较高的强度以及良好的透水性，雨水可以迅速透过混凝土排进市政管网或者地下，无积水现象发生，可以有效改善路基下土壤生态环境、保护地下水资源、调节温湿度，缓解城市热岛效应，提高行人出行舒适度。该混凝土可以广泛应用于人行道、公园、小区等轻型交通路面。
3、本发明施工工艺简单，通过反复搅拌以及多振捣用具振捣的方式，提高混凝土的密实度，提高混凝土的强度，进而达到提高混凝土质量的效果；通过高保温性，保湿性的混凝土养护过程，达到提高混凝土质量的效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。故凡依本发明专利申请范围所述的方法原理所做的等效变化或修改，均包括于本发明专利申请范围内。
本发明的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子310～465份、再生石子550～720份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10～15份、硅藻土9～12份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂9.5～13.5份。
本发明的生态混凝土施工工艺，包括以下步骤：1)按照上述配比将选取的天然石子、再生石子、水泥投入搅拌机搅拌均匀后，再加入相应配比的水、粉煤灰、矿粉、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅、减水剂,搅拌均匀；2)混凝土强度测试：将上述搅拌均匀的混凝土进行混凝土立方抗压强度测试；3)混凝土浇筑：每层浇筑的厚度小于600mm，且下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，当混凝土浇筑完毕后利用振捣棒对混凝土进行一次振捣，在进行一次振捣时，采用多个振捣棒均匀插设于混凝土内部并同时振捣的方式；当混凝土的上表面不再有气泡冒出且混凝土的上表面没有粗骨料浮出时停止一次振捣，在一次振捣之后，混凝土初凝之前，对混凝土进行二次振捣，且二次振捣时的振捣强度弱于一次振捣时的强度，以减少由于二次振捣强度过大导致混凝土内部材料分布改变而变得不均匀的情况。
4)在混凝土终凝后立即覆盖塑料薄膜，然后浇水养护，混凝土保湿养护的持续时间14天，混凝土养护时需保持混凝土里表温差控制在25℃以内，在混凝土的表面覆盖保温养护膜，保温养护膜包括紧贴混凝土外表面的底膜、设于底膜上方的用于储水的芯膜以及设于所述芯膜上方的聚乙烯顶膜，底膜上开设多个通孔；其中，芯膜为高吸水性纤维；5)在所述保温养护膜的上方覆盖草垫保温层；在草垫保温层上方覆盖隔热膜。
实施例1
本实施例的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥200份、水155份、粉煤灰55份、矿粉75份、天然石子310份、再生石子550份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料12份、硅藻土9份、纳米二氧化硅10份、减水剂9.5份。
实施例2
本实施例的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥210份、水150份、粉煤灰50份、矿粉70份、天然石子350份、再生石子580份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土10.5份、纳米二氧化硅8份、减水剂13.5份。
实施例3
本实施例的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥220份、水170份、粉煤灰70份、矿粉90份、天然石子400份、再生石子600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土9份、纳米二氧化硅12份、减水剂12份。
实施例4
本实施例的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥205份、水160份、粉煤灰60份、矿粉85份、天然石子465份、再生石子720份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料15份、硅藻土12份、纳米二氧化硅9份、减水剂9.5份。
实施例5
本实施例的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥200份、水150份、粉煤灰55份、矿粉79份、天然石子365份、再生石子600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料12份、硅藻土12份、纳米二氧化硅12份、减水剂10.5份。
对照组1
该对照组的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥220份、河砂150份、水170份、粉煤灰70份、矿粉90份、天然石子400份、再生石子600份、减水剂12份。
对照组2
该对照组的生态混凝土，包括以下重量份的成分，水泥150份、水150份、粉煤灰50份、矿粉70～90份、天然石子200份、再生石子500份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料8份、硅藻土15份、纳米二氧化硅5份、减水剂9.5份。
效果例1
本效果例分别研究本发明实施例1至实施例5制备的生态混凝土以及对照组1至对照组2制备的混凝土的性能，结果如表1所示：
从表1中可看出，本发明实施例1至实施例5制备的生态混凝土在塌落度、抗折强度、抗压强度具有优异性能，且明显优于对照组1以及对照组2，对照组1中外添加剂仅添加了减水剂，本发明还包括纳米二氧化钛包覆中空微珠填料份、硅藻土、纳米二氧化硅，本发明的二氧化钛包覆中空微珠隔热填料，薄壁、封闭、具有中空结构的微小球体，球体内包裹一定量的气体，具有低导热率、低密度、电绝缘强度高、热稳定性好、隔热、隔音的特点，二氧化钛包覆中空微珠隔热，空心玻璃微珠具有一定的隔热作用，还能使各成分分散均匀，同时金红石型二氧化钛能反射可见和红外区的太阳光，增强混凝土的使用寿命，同时同时使用二氧化硅、海藻土可以吸附泥土，降低泥土对减水剂、集料等的吸附，降低泥土对混凝土的影响，两者复配使用，吸附效果更佳，纳米材料由于尺寸小，使其在结构、物理和化学性质方面具有特殊的性能，是当今材料学领域研究的热点，被科学家们誉为“世纪最有前途的材料”。本发明纳米二氧化硅纳米增强透水性混凝土，通过合理的配比，使得混凝土具有良好的抗压强度和透水系数，能够满足各种对于混凝土有透水要求的工程需要，有利于维护生态平衡和实现可持续发展。增强透水性混凝土，具有优异的物理机械性能；对照组2中的部分成分的含量在本发明范围之外，可看出，其各项性能大大降低，表明，只有在一定配比范围内，其效果才能达到最佳。
效果例2
本效果例为考察纳米二氧化钛包覆中空微珠填料份、硅藻土、纳米二氧化硅不同重量比制备得到的混凝土，其各项性能影响，纳米二氧化钛包覆中空微珠填料份、硅藻土、纳米二氧化硅质量比分别按照表2中所述，其余成分含量与实施例3相同；
实验结果如表3所示：
从表3可看出，当纳米二氧化钛包覆中空微珠填料份、硅藻土、纳米二氧化硅质量比为10：9:12，其各项性能最佳，这是申请人在大量实验中意外发现的。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种生态混凝土，其特征在于，包括以下成分，水泥、水、粉煤灰、矿粉、天然石子、再生石子份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅、减水剂。
2.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述各个成分按以下重量份配比，水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子310～465份、再生石子550～720份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10～15份、硅藻土9～12份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂9.5～13.5份。
3.根据权利要1所述的生态混凝土，其特征在于，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥210～220份、水150～170份、粉煤灰50～70份、矿粉70～90份、天然石子350～400份、再生石子580～600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土9～10.5份、纳米二氧化硅8～12份、减水剂12～13.5份。
4.根据权利要1所述的生态混凝土，其特征在于，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥220份、水170份、粉煤灰70份、矿粉90份、天然石子400份、再生石子600份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土9份、纳米二氧化硅12份、减水剂12份。
5.根据权利要1所述的生态混凝土，其特征在于，所述的生态混凝土包括以下重量份的成分，水泥210份、水150份、粉煤灰50份、矿粉70份、天然石子350份、再生石子580份、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料10份、硅藻土10.5份、纳米二氧化硅8份、减水剂13.5份。
6.根据权利要求2所述的生态混凝土，其特征在于，所述纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅的质量比为10：9:12。
7.一种生态混凝土施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)按照上述配比将选取的天然石子、再生石子、水泥投入搅拌机搅拌均匀后，再加入相应配比的水、粉煤灰、矿粉、纳米二氧化钛包覆中空微珠填料、硅藻土、纳米二氧化硅、减水剂,搅拌均匀；2)混凝土强度测试：将上述搅拌均匀的混凝土进行混凝土立方抗压强度测试；3)混凝土浇筑：每层浇筑的厚度小于600mm，且下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，当混凝土浇筑完毕后利用振捣棒对混凝土进行一次振捣，在进行一次振捣时，采用多个振捣棒均匀插设于混凝土内部并同时振捣的方式；当混凝土的上表面不再有气泡冒出且混凝土的上表面没有粗骨料浮出时停止一次振捣，在一次振捣之后，混凝土初凝之前，对混凝土进行二次振捣，且二次振捣时的振捣强度弱于一次振捣时的强度，以减少由于二次振捣强度过大导致混凝土内部材料分布改变而变得不均匀的情况；4)在混凝土终凝后立即覆盖塑料薄膜，然后浇水养护，混凝土保湿养护的持续时间14天，混凝土养护时需保持混凝土里表温差控制在25℃以内，在混凝土的表面覆盖保温养护膜，保温养护膜包括紧贴混凝土外表面的底膜、设于底膜上方的用于储水的芯膜以及设于所述芯膜上方的聚乙烯顶膜，底膜上开设多个通孔；其中，芯膜为高吸水性纤维；5)在所述保温养护膜的上方覆盖草垫保温层；在草垫保温层上方覆盖隔热膜。
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