CN108911781A - 一种去污透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种去污透水混凝土及其制备方法，其组成及质量百分比为：骨料77％‑80％；水泥15％‑17％；水3％‑6％；粉煤灰1％‑2％；增强剂0.34％‑0.73％；减水剂0.05％‑0.09％；骨料的10％‑20％采用陶粒替代；其去污透水混凝土除污能力强、机械强度高，其制备方法操作简便，材料来源广泛，适于大规模生产，既可现场浇筑，也可工厂预制，降低成本，提高经济效益。

Description

一种去污透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及多孔混凝土技术领域，尤其涉及一种去污透水混凝土及其制备方法。
背景技术
传统的密实型道路，由于其密不透水的特点，在降雨发生时，雨水在短时间内汇集，造成短时径流量的迅速增加，形成较大的瞬时流速，这也增强了冲刷效应，使得晴天堆积在路表的大量污染物被径流携带排入水体。上述过程一方面会增加排水系统的负担，另一方面也会对受纳水体的水质造成巨大的不良影响。透水混凝土路面又称多孔混凝土，是由骨料、水泥、外加剂和水按照一定的比例拌制而成的一种多孔轻质混凝土。它具有透水保水、吸声降噪和净化水质等优点，在增补地下水、改善生态环境、缓解城市“热岛效应”方面，具有长久的综合效益；然而，由于陶粒自身强度不高及透水混凝土孔隙较大等原因，现有透水混凝土路面存在除污能力不足、强度较低的缺陷。
发明内容
根据以上不足，本发明提供一种除污能力强、机械强度高的去污透水混凝土及其制备方法。
为实现上述目的，本发明一方面提供一种去污透水混凝土，其组成及质量百分比为：骨料77％-80％；水泥15％-17％；水3％-6％；粉煤灰1％-2％；增强剂0.34％-0.73％；减水剂0.05％-0.09％；骨料的10％-20％采用陶粒替代。
本发明的去污透水混凝土，通过掺加陶粒，陶粒表面多微孔，内部网纵横交错，表面积大，利用其多孔结构增强透水混凝土对径流雨水中大量的污染物的去除能力，增强了透水混凝土的径流雨水水质净化能力；且其掺透水混凝土专用增强剂，有效地将水泥、砂、石子紧紧地粘结在一起，在达到设计强度的前提下，形成空隙，确保快速透水，满足透水混凝土的强度要求。
本发明另一方面提供一种如本发明一个方面所述的去污透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
第一步，骨料湿润：在搅拌装置中加入包括陶粒的全部骨料和占水组份含量总量50％的水，搅拌30s，使骨料表面湿润；
第二步，混料：将全部量的水泥、粉煤灰、增强剂以及减水剂加入表面湿润的骨料中，搅拌60s，使其搅拌充分、均匀；
第三步，出料：把剩下量的水加入搅拌装置，搅拌均匀，分层装料插捣成型，养护得到去污透水混凝土。
本发明的去污透水混凝土的制备方法，工艺简单合理，材料来源广泛，适于大规模生产，既可现场浇筑，也可工厂预制。
与现有技术相比，本发明优势如下：
本发明的去污透水混凝土及其制备方法，其去污透水混凝土除污能力强、机械强度高，其制备方法操作简便，材料来源广泛，适于大规模生产，既可现场浇筑，也可工厂预制，降低成本，提高经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式：
实施例1：
一种去污透水混凝土，其组成及质量百分比为：骨料77％-80％；水泥15％ -17％；水3％-6％；粉煤灰1％-2％；增强剂0.34％-0.73％；减水剂0.05％ -0.09％；骨料的10％-20％采用陶粒替代。
本实施例的去污透水混凝土，通过掺加陶粒，陶粒表面多微孔，内部网纵横交错，表面积大，利用其多孔结构增强透水混凝土对径流雨水中大量的污染物的去除能力，增强了透水混凝土的径流雨水水质净化能力。其通过掺杂透水混凝土专用增强剂，有效地将水泥、砂、石子紧紧地粘结在一起，在达到设计强度的前提下，形成空隙，确保快速透水，满足透水混凝土的强度要求。
还可以进一步的，替代所述骨料的所述陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒或淤泥陶粒。
还可以进一步的，所述陶粒的粒径为5-10mm，筒压强度不低于4MPa，表观相对密度为0.676g/cm3。
还可以进一步的，所述骨料的表观相对密度为2.870g/cm3，粒径为 4.75mm-9.50mm。
还可以进一步的，所述水泥采用强度等级42.5或52.5的硅酸盐水泥。
还可以进一步的，所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为20％-40％。
还可以进一步的，所述增强剂为透水混凝土用增强剂。
实施例2：
如实施例1所述的去污透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
第一步，骨料湿润：在搅拌装置中加入包括陶粒的全部骨料和占水组份含量总量50％的水，搅拌30s，使骨料表面湿润；
第二步，混料：将全部量的水泥、粉煤灰、增强剂以及减水剂加入表面湿润的骨料中，搅拌60s，使其搅拌充分、均匀；
第三步，出料：把剩下量的水加入搅拌装置，搅拌均匀，分层装料插捣成型，养护得到去污透水混凝土。
本实施例的去污透水混凝土的制备方法，工艺简单易行，材料来源广泛，适于大规模生产，既可现场浇筑，也可工厂预制。
还可以进一步的，第三步，出料步骤中，分层装料插捣成型时，每层插捣 30次，并保证间距、力度均匀一致，最后手工抹平。
还可以进一步的，第三步，出料步骤中，养护得到去污透水混凝土的具体步骤为：将分层装料插捣成型的试件在常温下静置24h后拆模，放入标准养护室养护，养护温度20±2℃，相对湿度不小于95％。
本发明的去污透水混凝土及其制备方法，其一种实践实施及性能验证情况如下：
(一)原材料：骨料77％-80％；(陶粒替代部分骨料，骨料取代率为10％)、水泥15％-17％；水3％-6％、粉煤灰1％-2％、增强剂0.34％-0.73％、减水剂0.05％-0.09％。采用的水泥为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥，其性质指标满足标准要求；骨料选用安徽玄武岩，表观相对密度为2.870g/cm3，粒径为 4.75mm-9.50mm；减水剂选用江苏百瑞吉新材料有限公司的聚羧酸系高效减水剂；增强剂选用三乙醇胺；陶粒选用粒径为5-10mm的粘土陶粒。
(二)去污透水混凝土的制备：(1)在搅拌装置中加入全部骨料(包括代替骨料的陶粒)和50％水，搅拌30s，s为秒，使骨料表面湿润；(2)加入水泥、掺合料以及减水剂，搅拌60s，使其搅拌充分、均匀；(3)把剩下的水加入搅拌装置搅拌均匀，分层装料插捣成型，每层插捣30次，并保证间距、力度均匀一致，手工抹平；(4)将试件在常温下静置24h后拆模，h为小时，放入标准养护室养护(温度20±2℃，相对湿度95％RH以上)，得到增强型去污透水混凝土。
(三)净化效果测试：将养护完成的试件置于净化模拟装置进行净化试验，并于装置出水口处收集净化后水样。
本发明的去污透水混凝土及其制备方法，其另一种实践实施及性能验证情况如下：(一)原材料：骨料77％-80％；(陶粒替代部分骨料，骨料取代率为 20％)、水泥15％-17％；水3％-6％、粉煤灰1％-2％、增强剂0.34％-0.73％、减水剂0.05％-0.09％。其所采用的材料、制备、净化效果测试均同实践实施及性能验证情况(一)。
测试结果如下表表1所示：
表1：
通过各实践实施及性能验证情况的测试结果可以看出，本发明基于透水混凝土大量的空隙，可以削减雨水径流量、减缓径流速度，降低雨水的洪峰径流系数，而透水混凝土抗压、抗折强度与孔隙率之间存在随着孔隙率的增大，抗压、抗折强度逐渐降低的关系，制备时采用增强剂来保证其使用性能强度。由于垃圾、机动车排放物、裸露地表粉尘等导致雨水径流中携带大量污染物，陶粒表面多微孔,内部网纵横交错，表面积大，可以利用其多孔结构增强透水混凝土对径流雨水中大量的污染物的去除能力。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种去污透水混凝土，其特征在于，其组成及质量百分比为：骨料77％-80％；水泥15％-17％；水3％-6％；粉煤灰1％-2％；增强剂0.34％-0.73％；减水剂0.05％-0.09％；骨料的10％-20％采用陶粒替代。
2.如权利要求1所述的去污透水混凝土，其特征在于，替代所述骨料的所述陶粒为粘土陶粒、粉煤灰陶粒或淤泥陶粒。
3.如权利要求2所述的去污透水混凝土，其特征在于，所述陶粒的粒径为5-10mm，筒压强度不低于4MPa，表观相对密度为0.676g/cm3。
4.如权利要求3所述的去污透水混凝土，其特征在于，所述骨料的表观相对密度为2.870g/cm3，粒径为4.75mm-9.50mm。
5.如权利要求4所述的去污透水混凝土，其特征在于，所述水泥采用强度等级42.5或52.5的硅酸盐水泥。
6.如权利要求1所述的去污透水混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为20％-40％。
7.如权利要求1所述的去污透水混凝土，其特征在于，所述增强剂为透水混凝土用增强剂。
8.如权利要求1-7中任一项所述的去污透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，骨料湿润：在搅拌装置中加入包括陶粒的全部骨料和占水组份含量总量50％的水，搅拌30s，使骨料表面湿润；
第二步，混料：将全部量的水泥、粉煤灰、增强剂以及减水剂加入表面湿润的骨料中，搅拌60s，使其搅拌充分、均匀；
第三步，出料：把剩下量的水加入搅拌装置，搅拌均匀，分层装料插捣成型，养护得到去污透水混凝土。
9.如权利要求8所述的去污透水混凝土的制备方法，其特征在于，第三步，出料步骤中，分层装料插捣成型时，每层插捣30次，并保证间距、力度均匀一致，最后手工抹平。
10.如权利要求9所述的去污透水1混凝土的制备方法，其特征在于，第三步，出料步骤中，养护得到去污透水混凝土的具体步骤为：将分层装料插捣成型的试件在常温下静置24h后拆模，放入标准养护室养护，养护温度20±2℃，相对湿度不小于95％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113582606A (zh) * 2021-06-28 2021-11-02 福建工大岩土工程研究所有限公司 一种用于公路路基小型预制构件的材料及其制备方法

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