CN109678425A - 透水混凝土及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种透水混凝土及其制备方法和应用。透水混凝土，以重量份数计，包括：石子1455‑1610份、水泥400‑455份、聚合物8‑12份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.25‑0.4。一种所述的透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：将所述水的一部分和所述石子的全部进行第一拌合，然后加入所述水泥和所述聚合物，进行第二拌合，再加入剩余的所述水，进行第三拌合得到所述透水混凝土。一种所述的透水混凝土的应用，应用于铺设路面。本申请提供的透水混凝土，透水性好、强度高。

Description

透水混凝土及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及混凝土领域，具体而言，涉及一种透水混凝土及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着我国城镇化发展，城市规模越来越大，当发生强降水或长时间连续性降水时，容易发生城市内涝。为了解决这个问题，人们采用各种各样的办法，建设海绵城市是一种绿色环保的解决方案。
随着国家海绵城市建设的快速发展，透水混凝土已在国内部分透水路面工程中使用。现有透水混凝土中，因为要求较高的透水性，所以普遍强度较低，一般在C20-C30之间，弯拉强度一般在2.5-3.5MPa，只能用于人行道等轻载路面的铺设。研发一种透水性好、强度高的透水混凝土成为亟待解决的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种透水混凝土，透水性好、强度高。
本发明的第二目的在于提供一种所述透水混凝土的制备方法，所述方法操作简单，制得的混凝土性能均匀，质量高。
本发明的第二目的在于提供一种所述透水混凝土的应用，用于铺设路面。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种透水混凝土，以重量份数计，包括：石子1455-1610份、水泥400-455份、聚合物8-12份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.25-0.4。
选取适当配比的石子、水泥、聚合物和水，能够让水泥在骨料石子之间形成很好的点接触，提高强度的同时，不影响透水性能。其中，在石子用量的基础上，水泥用量过多，会造成透水率下降，水泥用量过少会造成强度下降。对于水灰比(水和水泥的重量比)的控制，使得拌合物流动性适中，聚合物和水泥浆体粘度较好，且能够均匀包裹骨料，不会出现浆体析出、粘度不够的情况。
优选地，所述的透水混凝土，以重量份数计，包括：石子1500-1600份、水泥410-440份、聚合物9-11份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.27-0.33。
更加优选地，所述的透水混凝土，以重量份数计，包括：石子1531份、水泥430份、聚合物10份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.3。
通过对配比的进一步优化，可以使得透水混凝土的透水性和强度更加优化以至于达到最佳。最优选的水泥的用量，可以将集料表面充分包裹，且不会出现跑浆情况，在骨料之间形成较好的点接触，提高强度的同时不影响透水性能。
优选地，所述聚合物为聚乙烯醇或增强剂。
聚合物的选取主要是三个方面的考虑：第一，能够提升混凝土的强度；第二，在提升强度的基础上不影响透水性；第三，不影响石子和水泥直接的接触关系。上述三种物料可以很好的满足上述条件。
优选地，所述石子为石灰岩碎石，粒径2-15mm，优选5-10mm。
较大的粒径会造成强度的下降，过小的粒径会增大水泥用量，且透水率下降。针对较高强度的透水混凝土，采用粒径5-10mm的石子最为适当。
优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选42.5普通硅酸盐水泥。
对于水泥类型的选择，可以更加优化混凝土的性能。
一种所述的透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将所述水的一部分和所述石子的全部进行第一拌合，然后加入所述水泥和所述聚合物，进行第二拌合，再加入剩余的所述水，进行第三拌合得到所述透水混凝土。
采用分步加水、多次拌合的方法，使得各物料分布合理，拌合物流动性适中，水泥和聚合物的浆体均匀包裹骨料，粘度较好。
优选地，所述第一拌合的时间为30-50s，所述第二拌合的时间为50-120s，第三拌合的时间为30-60s。
控制拌合时间，是为了保证各物料更加合理的分布在混凝土中，进一步优化混凝土的性能。
优选地，所述一部分为所述水总量的一半。
对于首次加入水的量的优选，主要是为了使得石子在与水泥和混凝土拌合的过程中获得合适的表面接触。
一种所述的透水混凝土的应用，用于铺设路面。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)透水混凝土透水性好、强度高；
(2)制备方法易操作，工艺稳定性好；
(3)应用范围广。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
首先对实施例使用的原料进行说明：
石子，满足质地坚硬、耐久、洁净、密实的碎石料要求，性能指标符合《透水水泥混凝土路面技术规程》：含泥量＜1％,表观密度＞2588kg/m3，紧密堆积密度＞2588kg/m3，针片状颗粒含量(按质量计)＜15％；
水泥，普通硅酸盐水泥，质量符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175要求；
聚乙烯醇，购自北京蒙泰伟业建材公司生产；
增强剂，购自山东淄博三垚新型建筑材料有限公司；
水，选用普通自来水。
实施例1
备料：取石子1455kg、水泥455kg、聚乙烯醇8kg和水182kg备用；其中，石子为石灰岩碎石，粒径2mm；水泥为普通硅酸盐水泥。
将三分之一的水和全部的石子拌合30s，然后加入水泥和聚乙烯醇，拌合120s，再加入剩余的水，拌合30s得到透水混凝土。
实施例2
备料：取石子1610kg、水泥400kg、增强剂12kg和水100kg；其中，石子为石灰岩碎石，粒径15mm；水泥为42.5普通硅酸盐水泥；。
将一半的水和全部的石子拌合50s，然后加入水泥和增强剂，拌合50s，再加入剩余的水，拌合60s得到透水混凝土。
实施例3
备料：取石子1500kg、水泥440kg、聚乙烯醇9kg和水备用；其中，水和水泥的重量比为0.33，石子为石灰岩碎石，粒径5mm；水泥为42.5普通硅酸盐水泥；。
将一半的水和全部的石子拌合40s，然后加入水泥和聚乙烯醇，拌合60s，再加入剩余的水，拌合40s得到透水混凝土。
实施例4
备料：取石子1600kg、水泥410kg、增强剂11kg和水备用；其中，水和水泥的重量比为0.27，石子为石灰岩碎石，粒径10mm；水泥为42.5普通硅酸盐水泥；。
将一半的水和全部的石子拌合35s，然后加入水泥和增强剂，拌合80s，再加入剩余的水，拌合50s得到透水混凝土。
实施例5
备料：取石子1531kg、水泥430kg、增强剂10kg和水129kg；其中，石子为石灰岩碎石，粒径7mm；水泥为42.5普通硅酸盐水泥；。
将一半的水和全部的石子拌合45s，然后加入水泥和增强剂，拌合100s，再加入剩余的水，拌合35s得到透水混凝土。
对照例1
与实施例1不同的地方在于，聚合物使用丁苯乳液。
对照例2
与实施例2不同的地方在于，石子的粒径为20mm。
对照例3
与实施例3不同的地方在于，石子的用量为1650kg。
对照例4
与实施例4不同的地方在于，不添加聚合物。
对照例5
与实施例5不同的地方在于，水泥的用量为500kg。
对照例6
与实施例1不同的地方在于，聚合物的用量为15kg。
对照例7
与实施例2不同的地方在于，水与水泥的重量比为0.6。
对照例8
与实施例3不同的地方在于，水与水泥的重量比为0.2。
对实施例1-5和对照例1-8进行28天抗压强度和透水系数测定，结果如下表1所示：
表1测试结果
由上表可知，聚合物的选取、石子添加量、聚合物添加量、水泥添加量、水灰比等参数均会影响透水混凝土的强度和透水性能。
本申请提供的透水混凝土，可以用于路面铺设，尤其适用于城市中、轻型道路的铺设。本申请提供的透水混凝土，透水性好、强度高；制备方法易操作，工艺稳定性好；应用范围广。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种透水混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括：石子1455-1610份、水泥400-455份、聚合物8-12份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.25-0.4。
2.根据权利要求1所述的透水混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括：石子1500-1600份、水泥410-440份、聚合物9-11份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.27-0.33。
3.根据权利要求2所述的透水混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括：石子1531份、水泥430份、聚合物10份和水；所述水和所述水泥的重量比为0.3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述聚合物为聚乙烯醇或增强剂。
5.根据权利要求1-3任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述石子为石灰岩碎石，粒径2-15mm，优选5-10mm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选42.5普通硅酸盐水泥。
7.一种权利要求1-6任一项所述的透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述水的一部分和所述石子的全部进行第一拌合，然后加入所述水泥和所述聚合物，进行第二拌合，再加入剩余的所述水，进行第三拌合得到所述透水混凝土。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一拌合的时间为30-50s，所述第二拌合的时间为50-120s，第三拌合的时间为30-60s。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述一部分为所述水总量的一半。
10.一种权利要求1-6任一项所述的透水混凝土的应用，其特征在于，用于铺设路面。
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