CN109534739A - 一种环保型生态混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型生态混凝土及其制备工艺，属于混凝土技术领域，解决了现有技术中生态混凝土抗压强度和抗折强度较低的技术问题，环保型生态混凝土其原料包括水、水泥、粗骨料、固废陶粒、细骨料、纳米二氧化钛改性纤维质混合物、聚羧酸减水剂、引气剂、专用复合外加剂，专用复合外加剂包括硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾，并将混合溶液分为三份，依次加入原料中，混合均匀，得到环保型生态混凝土。该环保型生态混凝土，在不降低生态混凝土透水性能的情况下，提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了生态混凝土的pH值，适应植物的生长，同时通过添加固废陶粒，实现了废物的回收利用，提高了生态混凝土的实用性和适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，更具体的说，它涉及一种环保型生态混凝土及其制备工艺。
背景技术
生态混凝土又称多孔混凝土，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，受到广泛的关注。但是在生态混凝土的应用过程中，也出现了一些问题，由于生态混凝土的多孔结构，降低了其力学强度，尤其是抗压性能，减小了适用范围，无法满足公园、广场等绿化基盘的需要，然而降低生态混凝土的孔隙，则会同步降低混凝土的透水性能，影响植物的生长，因此，如何在不降低生态混凝土透水性能的情况下，提高生态混凝土的抗压强度，以适应人行道、公园等，是目前生态混凝土技术领域有待解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型生态混凝土，在不降低生态混凝土透水性能的情况下，提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了生态混凝土的pH值，适应植物的生长，同时通过添加固废陶粒，实现了废物的回收利用，降低了生态混凝土的生产成本，提高了生态混凝土的实用性和适用范围。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种环保型生态混凝土，按重量份数计，其原料包括水65-90份、水泥155-225份、粗骨料880-1250份、固废陶粒450-660份、细骨料810-1125份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物13-19.5份、聚羧酸减水剂7.2-10.5份、引气剂2.5-4.5份、专用复合外加剂3-7份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵12-18份、硝酸钠18-30份、硅酸钠35-55份、磷酸二氢钾10-30份。
通过采用上述技术方案，由于生态混凝土原料之间的相互协同作用，在不降低生态混凝土透水性能的情况下，提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，通过加入专用复合外加剂，降低了生态混凝土的pH值，而且还为植物提供营养元素，增加植物的生长速率，并使植物的根系快速伸入生态混凝土内，提高植物生长的稳定性，同时通过添加固废陶粒，实现了废物的回收利用，不仅降低了生态混凝土的生产成本，提高了生态混凝土的实用性和适用范围。
较优选地，其原料包括水75-85份、水泥180-210份、粗骨料990-1150份、固废陶粒500-600份、细骨料890-1080份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物15-17.5份、聚羧酸减水剂8.3-9.5份、引气剂3.1-3.8份、专用复合外加剂4.5-6份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵14-16份、硝酸钠20-25份、硅酸钠40-50份、磷酸二氢钾15-25份。
较优选地，其原料包括水80份、水泥195份、粗骨料1100份、固废陶粒555份、细骨料980份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物16.3份、聚羧酸减水剂9.1份、引气剂3.5份、专用复合外加剂5.2份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵15份、硝酸钠23份、硅酸钠45份、磷酸二氢钾20份。
通过采用上述技术方案，对生态混凝土的原料配比进一步优化，同时对专用复合外加剂的原料配比进一步优化，进一步提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时降低了生态混凝土的pH值，提高了植物的适用性，进而提高了生态混凝土的实用性和适用范围。
较优选地，所述引气剂为石油磺酸盐、松香树脂、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，对引气剂进一步优化，且引气剂在生态混凝土的制备过程中引入微小气泡，增加了生态混凝土的孔隙，提高了生态混凝土的透水性能。
较优选地，所述粗骨料为碎石，碎石为粒径5-25mm的连续级碎石，所述细骨料为河沙，河沙为粒径0.35-0.55mm的连续级河沙。
通过采用上述技术方案，对粗骨料、细骨料进一步优化，并使生态混凝土形成连续有效的孔隙，进一步提高生态混凝土的抗压强度、抗折强度、透水性能。
较优选地，所述固废陶粒为污泥陶粒、煤矸石陶粒中的一种或两种。
通过采用上述技术方案，实现了废物的回收利用，而且降低了生态混凝土的生产成本。
较优选地，所述固废陶粒为粒径5-25mm的连续级固废陶粒。
通过采用上述技术方案，对固废陶粒进一步优化，使固废陶粒的粒径分布更均匀，从而使生态混凝土的孔隙更均匀，不仅提高了生态混凝土的孔隙，并使生态混凝土形成连续有效的孔隙，适用于植物的生长。
较优选地，所述纳米二氧化钛改性纤维质混合物包括石墨纤维15-25份、聚酰胺纤维40-60份、聚乙烯醇纤维28-43份、纳米二氧化钛1-3.5份。
通过采用上述技术方案，由于纳米二氧化钛改性纤维质混合物原料之间的相互协同作用，并使纳米二氧化钛改性纤维质混合物形成网格结构，不仅增加了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时还提高了生态混凝土的孔隙，进而提高生态混凝土的性能。
较优选地，所述纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡3-5h，搅拌5-10min，再次静置浸泡2-4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
通过采用上述技术方案，聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维在水的分散作用下混合的更均匀，之后水中的纳米二氧化钛进入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维之间的孔隙内，且在混合物软化的过程中，不仅使聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维混合的更均匀，而且使其形成网格结构，此时纳米二氧化钛均匀的分布在网格的表面，且和其牢固的结合在一起，采用这种方式，不仅使聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维、纳米二氧化钛混合的更均匀，而且增加了连接强度，进而提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时还提高了生态混凝土的透水性能。
本发明的目的二在于提供一种制备上述一种环保型生态混凝土的工艺，其具有制备方法简单、混合均匀的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种制备上述一种环保型生态混凝土的工艺，包括如下步骤：
(1)将聚羧酸减水剂、引气剂、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粗骨料、固废陶粒、细骨料、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
通过采用上述技术方案，首先将水泥、粗骨料、固废陶粒、细骨料、纳米二氧化钛改性纤维质混合物进行干混，并混合均匀，不仅加快了混合效率，而且使其混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，不仅提高了生态混凝土的均匀度，而且制备方法简单。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明的环保型生态混凝土，在不降低生态混凝土透水性能的情况下，提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，而且降低了生态混凝土的pH值，适应植物的生长，同时通过添加固废陶粒，实现了废物的回收利用，降低了生态混凝土的生产成本，提高了生态混凝土的实用性和适用范围。
第二、通过硫酸铵、硝酸钠、磷酸二氢钾、硅酸钠之间的协同作用，不仅提高了植物生长所需的营养元素，同时降低了生态混凝土的pH值，使植物快速生长，并使植物的根系伸入生态混凝土的孔隙内，提高植物的稳定性和生态混凝土的适用范围。
第三、通过在生态混凝土中加入纳米二氧化钛改性纤维质混合物，并通过石墨纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、纳米二氧化钛之间的协同作用，不仅提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，而且还提高了生态混凝土的透水性能和保水性能，同时纳米二氧化钛，其能够将氮氧化物转换为硝酸盐，从而提供植物所需营养物质，提高生态混凝土的植物覆盖率。
第四、在聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维中加入水，不仅提高了其分散性，并使纳米二氧化钛进入其孔隙内，并在软化过程中，不仅使聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维形成网格结构，而且使纳米二氧化钛均匀的分布在网格的表面，且和其牢固的结合在一起，进而提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时还提高了生态混凝土的透水性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
表1纳米二氧化钛改性纤维质混合物中各原料的含量(单位：Kg)
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
| 石墨纤维 | 15 | 18 | 20 | 23 | 25 |
| 聚酰胺纤维 | 40 | 44 | 47 | 52 | 60 |
| 聚乙烯醇纤维 | 43 | 38 | 35 | 31 | 28 |
| 纳米二氧化钛 | 3.5 | 2.8 | 2.3 | 1.5 | 1 |
表2专用复合外加剂中各原料的含量(单位：Kg)
| 专用复合外加剂 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
| 硫酸铵 | 18 | 16 | 15 | 14 | 12 |
| 硝酸钠 | 30 | 20 | 23 | 25 | 18 |
| 硅酸钠 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
| 磷酸二氢钾 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 |
表3实施例中环保型生态混凝土中各原料的含量(单位：Kg)
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 水 | 65 | 75 | 80 | 85 | 90 |
| 水泥 | 155 | 210 | 195 | 180 | 225 |
| 粗骨料 | 1250 | 1150 | 1100 | 990 | 880 |
| 固废陶粒 | 660 | 500 | 555 | 600 | 450 |
| 细骨料 | 1125 | 1080 | 980 | 890 | 810 |
| 聚羧酸减水剂 | 10.5 | 8.3 | 9.1 | 9.5 | 7.2 |
| 引气剂 | 2.5 | 3.1 | 3.5 | 3.8 | 4.5 |
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物一 | 13 | - | - | - | - |
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物二 | - | 15 | - | - | - |
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物三 | - | - | 16.3 | - | - |
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物四 | - | - | - | 17.5 | - |
| 纳米二氧化钛改性纤维质混合物五 | - | - | - | - | 19.5 |
| 专用复合外加剂一 | 3 | - | - | - | - |
| 专用复合外加剂二 | - | 6 | - | - | - |
| 专用复合外加剂三 | - | - | 5.2 | - | - |
| 专用复合外加剂四 | - | - | - | 4.5 | - |
| 专用复合外加剂五 | - | - | - | - | 7 |
实施例1
一种环保型生态混凝土
(1)将聚羧酸减水剂、石油磺酸盐、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径5-25mm的连续级碎石、粒径5-25mm的连续级污泥陶粒、粒径0.35-0.55mm的连续级河沙、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
其中，纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，其中水的重量为聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡3h，搅拌5min，再次静置浸泡4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
其中，专用复合外加剂采用以下方法制备：将硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾混合均匀，得到专用复合外加剂。
实施例2
一种环保型生态混凝土
(1)将聚羧酸减水剂、十二烷基苯磺酸钠、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径5-25mm的连续级碎石、粒径5-25mm的连续级污泥陶粒、粒径0.35-0.55mm的连续级河沙、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
其中，纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，其中水的重量为聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡3.5h，搅拌6min，再次静置浸泡3.5h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
其中，专用复合外加剂采用以下方法制备：将硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾混合均匀，得到专用复合外加剂。
实施例3
一种环保型生态混凝土
(1)将聚羧酸减水剂、十二烷基苯磺酸钠、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径5-25mm的连续级碎石、粒径5-25mm的连续级污泥陶粒、粒径0.35-0.55mm的连续级河沙、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
其中，纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，其中水的重量为聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡4h，搅拌7min，再次静置浸泡3h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
其中，专用复合外加剂采用以下方法制备：将硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾混合均匀，得到专用复合外加剂。
实施例4
一种环保型生态混凝土
(1)将聚羧酸减水剂、松香树脂、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径5-25mm的连续级碎石、粒径5-25mm的连续级煤矸石陶粒、粒径0.35-0.55mm的连续级河沙、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
其中，纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，其中水的重量为聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡4.5h，搅拌8min，再次静置浸泡2.5h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
其中，专用复合外加剂采用以下方法制备：将硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾混合均匀，得到专用复合外加剂。
实施例5
一种环保型生态混凝土
(1)将聚羧酸减水剂、松香树脂、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
(2)将水泥、粒径5-25mm的连续级碎石、粒径5-25mm的连续级煤矸石陶粒、粒径0.35-0.55mm的连续级河沙、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
其中，纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，其中水的重量为聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维的总重量的二倍，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡5h，搅拌10min，再次静置浸泡2h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
其中，专用复合外加剂采用以下方法制备：将硫酸铵、硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钾混合均匀，得到专用复合外加剂。
对比例1
对比例1和实施例3的区别在于，环保生态混凝土为市售的生态混凝土。
对比例2
对比例2和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的专用复合外加剂的原料中未添加硫酸铵、硝酸钠、磷酸二氢钾。
对比例3
对比例3和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的专用复合外加剂的原料中未添加硅酸钠。
对比例4
对比例4和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的原料中未添加专用复合外加剂。
对比例5
对比例5和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加石墨纤维。
对比例6
对比例6和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维。
对比例7
对比例7和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加纳米二氧化钛。
对比例8
对比例8和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的原料中未添加纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
对比例9
对比例9和实施例3的区别在于，采用将石墨纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、纳米二氧化钛直接混合的方法制备纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
对比例10
对比例10和实施例3的区别在于，制备环保生态混凝土的原料中未添加固废陶粒。
一种环保型生态混凝土的评价
对实施例1-5和对比例1-10制得的环保型生态混凝土，进行下述性能检测，检测结构如表4所示。
1、依照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，检测28d抗冻融混凝土的抗压强度和抗折强度。
2、依照《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135-2009)，检测透水混凝土的透水系数和pH。
3、将含有草种的浆体灌入透水型生态混凝土中，养护一个月，计算植物覆盖率。
表4检测结果
从表4中可以看出，本发明的环保型生态混凝土，在不降低生态混凝土透水系数的情况下，即保证具有良好透水性能的情况下，提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，而且还降低了生态混凝土的pH值，同时通过添加专用外加剂，为植物提供营养元素，提高植物的生长速率，并通过添加固废陶粒，实现了废物的回收利用，降低了生态混凝土的生产成本，满足人们在人行道、公园、等的使用需要，提高了生态混凝土的适用范围。
通过对比实施例3和对比例1，对比例1和实施例3的区别之处在于环保生态混凝土为市售的生态混凝土，由此可以看出，本发明的环保型生态混凝土，其不仅具有较高的抗压强度和抗折强度，同时还提高了生态混凝土的透水系数，并明显提高了植物覆盖率，提高了混凝土的适用范围。
通过对比实施例3和对比例2-4，对比例2和实施例3的区别之处在于专用复合外加剂的原料中未添加硫酸铵、硝酸钠、磷酸二氢钾；对比例3和实施例3的区别之处在于专用复合外加剂的原料中未添加硅酸钠；对比例4和实施例3的区别之处在于环保生态混凝土的原料中未添加专用复合外加剂，由此可以看出，通过在生态混凝土中添加专用外加剂，明显降低了生态混凝土的pH值，并明显提高了植物覆盖率，这主要是由于硫酸铵、硝酸钠、磷酸二氢钾、硅酸钠之间的相互协同作用，其中硫酸铵、硝酸钠、磷酸二氢钾为植物的生长提供所需的营养元素并降低生态混凝土的pH值，硅酸钠则进一步对生态混凝土的pH值进行调节，从而提高植物的生长率，进而提高植物覆盖率，并使植物的根系伸入生态混凝土的孔隙内，提高植物的稳定性，避免植物在受到风吹雨打的情况下出现弯折，从而提高了生态混凝土的适用性。
通过对比实施例3和对比例5-8，对比例5和实施例3的区别之处在于纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加石墨纤维；对比例6和实施例3的区别之处在于纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维；对比例7和实施例3的区别之处在于环保生态混凝土的纳米二氧化钛改性纤维质混合物的原料中未添加纳米二氧化钛；对比例8和实施例3的区别之处在于环保生态混凝土的原料中未添加纳米二氧化钛改性纤维质混合物，由此可以看出，通过在生态混凝土中添加纳米二氧化钛改性纤维质混合物，明显提高了生态混凝土的抗压强度、抗折强度、透水性能、植物覆盖率，这主要是由于石墨纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、纳米二氧化钛之间的相互协同作用，其中石墨纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维之间经过充分混合并形成网格结构，增加了生态混凝土原料之间的连接强度，而且增加了生态混凝土的孔隙，同时石墨纤维具有吸水的功能，提高了生态混凝土的保水性能，聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维具有一定的弹性并起到缓冲的作用，从而提高了生态混凝土的性能，同时纳米二氧化钛，二氧化钛能够将氮氧化物转换为硝酸盐，而硝酸盐是植物所需的营养物质，从而提高了植物的生长速率，提高了生态混凝土的植物覆盖率。
通过对比实施例3和对比例9，对比例9和实施例3的区别之处在于将石墨纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、纳米二氧化钛直接混合的方法制备纳米二氧化钛改性纤维质混合物；由此可以看出，在生态混凝土的原料中加入纳米二氧化钛，虽然提高了生态混凝土的抗压强度、抗折强度、植物覆盖率，但是采用本实施例3中的方法制备得到的纳米二氧化钛改性纤维质混合物，其进一步提高了生态混凝土的抗压强度、抗折强度以及植物覆盖率，这主要是由于在聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维中加入水，能够提高其分散性，并使纳米二氧化钛进入其孔隙内，并在软化过程中，不仅使聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维形成网格结构，而且使纳米二氧化钛均匀的分布在网格的表面，且和其牢固的结合在一起，进而提高了生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时还提高了生态混凝土的透水性能。
再通过对比实施例3和对比例10，对比例10和实施例3的区别之处在于环保生态混凝土的原料中未添加固废陶粒，由此可以看出，在生态混凝土的原料中加入固废陶粒，没有降低生态混凝土的抗压强度和抗折强度，同时提高了生态混凝土的透水性能，这主要是由于固废陶粒和生态混凝土原料之间形成连续孔隙，并为便于植物根系的伸入，使植物牢固的结合在生态混凝土上，提高了生态混凝土的适用范围。
Claims (10)
1.一种环保型生态混凝土，其特征在于：按重量份数计，其原料包括水65-90份、水泥155-225份、粗骨料880-1250份、固废陶粒450-660份、细骨料810-1125份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物13-19.5份、聚羧酸减水剂7.2-10.5份、引气剂2.5-4.5份、专用复合外加剂3-7份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵12-18份、硝酸钠18-30份、硅酸钠35-55份、磷酸二氢钾10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：其原料包括水75-85份、水泥180-210份、粗骨料990-1150份、固废陶粒500-600份、细骨料890-1080份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物15-17.5份、聚羧酸减水剂8.3-9.5份、引气剂3.1-3.8份、专用复合外加剂4.5-6份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵14-16份、硝酸钠20-25份、硅酸钠40-50份、磷酸二氢钾15-25份。
3.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：其原料包括水80份、水泥195份、粗骨料1100份、固废陶粒555份、细骨料980份、纳米二氧化钛改性纤维质混合物16.3份、聚羧酸减水剂9.1份、引气剂3.5份、专用复合外加剂5.2份，所述专用复合外加剂包括硫酸铵15份、硝酸钠23份、硅酸钠45份、磷酸二氢钾20份。
4.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述引气剂为石油磺酸盐、松香树脂、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述粗骨料为碎石，碎石为粒径5-25mm的连续级碎石，所述细骨料为河沙，河沙为粒径0.35-0.55mm的连续级河沙。
6.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述固废陶粒为污泥陶粒、煤矸石陶粒中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述固废陶粒为粒径5-25mm的连续级固废陶粒。
8.根据权利要求1所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述纳米二氧化钛改性纤维质混合物包括石墨纤维15-25份、聚酰胺纤维40-60份、聚乙烯醇纤维28-43份、纳米二氧化钛1-3.5份。
9.根据权利要求8所述的一种环保型生态混凝土，其特征在于：所述纳米二氧化钛改性纤维质混合物采用以下方法制备：在水溶液中加入聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、石墨纤维，搅拌并混合均匀，之后加入纳米二氧化钛，静置浸泡3-5h，搅拌5-10min，再次静置浸泡2-4h，过滤、烘干，得到混合物，之后将混合物加热并使其软化，搅拌并混合均匀，冷却、粉碎、研磨，得到纳米二氧化钛改性纤维质混合物。
10.一种制备如权利要求1-9中任意一项所述的一种环保型生态混凝土的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将聚羧酸减水剂、引气剂、水、专用复合外加剂混合均匀，得到混合溶液，并平均分为三份，备用；
（2）将水泥、粗骨料、固废陶粒、细骨料、纳米二氧化钛改性纤维质混合物混合均匀，之后依次加入三份混合溶液，搅拌均匀，得到环保型生态混凝土。
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