CN112341064B - 一种可透水水泥混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可透水水泥混凝土砌块及其制备方法，原料包括水泥80‑120份、云母粉6‑10份，细骨料100‑120份，粗骨料300‑500份，锂皂石2.5‑5份，水100‑120份；制备方法为将锂皂石加入到水中，搅拌均匀后静置20‑30h，然后加入粗骨料、细骨料份和水泥，搅拌均匀后，加入云母粉，继续搅拌20‑40min，得透水混凝土浆体；透水混凝土浆体进行浇筑成型，成型后的混凝土在温度25～33°C下养护24~72h，然后露天养护3~14天。通过该方法制备的水泥混凝土砌块干缩变形量小且透水效果好，有利于铺设的砌块道路的排水和渗水，同时该水泥混凝土砌块具有良好的保水效果，有利于抑制地面粉尘的污染。

Description

一种可透水水泥混凝土砌块及其制备方法

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种可透水水泥混凝土砌块及其制备方法。

背景技术

近年来，混凝土砌块的生产应用技术得到空前发展，应用领域从建筑工程扩展到装修装饰、市政、道路、水利、港口、园林、机场等工程，用途也从单一结构功能扩展的装置、结构、保温、隔热、隔声、吸音等功能及其组合，从而使混凝土砌块价值倍增。砌块路面是建造成本低、板厚薄可选择、使用寿命长、养护便捷、养护费用省。

一般用于城市道路建设放入砌块结构比较简单，在实际使用过程中，砌块表面的排水效果比较差，砌块表面容易累积水，影响市民的行走，十分不方便，混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、寿命长、养护费用低、无污染等优点，城市道路和公路均广泛使用。由于北方地理位置的特性，冬季气温较低，冬季施工时混凝土往往会遭受冰冻侵害，影响工程质量，严重时必须进行大面积返工，既造成了浪费，又影响了工期。

为了增强水泥混凝土的抗冻性效果，往往掺入外加剂，如加气剂、减水剂、早强剂、速凝剂、防水剂、发泡剂等，这些材料的加入虽然可以增强水泥混凝土的抗冻性能，但通常在使用时现加现混，且对施工速度提出了要求。而且在混凝土搅拌施工过程中，通常会加入大量的水，水以游离态存在于混凝土中，游离水越多，孔隙越多，密实度就越小，因而会降低混凝土的抗冻能力。

小砌块采用自然养护时，必须养护28d后方可使用，出厂时小砌块的相对含水率必须严格控制在标准规定范围内；小砌块在施工现场堆放时，必须采用防雨措施；浇筑前，小砌块不允许浇水预湿。

混凝土是一种复合型材料，他是由骨料、水泥石、气体和水分等组成的非均质材料胶结而成，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬化同时产生体积变形，这种变形是不均匀的；水泥收缩大，骨料收缩很小，当水泥砂浆的热膨胀系数大于骨料的热膨胀系数时，界面上将产生拉应力，由此造成开裂损伤。混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩，从而引起砌块自身开裂。混凝土自身材料的原因，混凝土砌块需要成型养护28天，此时砌块的变形约完成60%，砌块变形要完全稳定需要长达3~5年，而生产到施工过程中，有时砌块龄期不到即已出厂，且龄期很难检测控制，施工后砌块的变形量很难控制。

因此，研发一种变形量小，方便施工且透水效果好的水泥混凝土砌块具有重要意义。

发明内容

针对享有技术中存在的混凝土砌块变形量难控制、透水效果差的问题，本发明提供了一种可透水水泥混凝土砌块及其制备方法，通过该方法制备的水泥混凝土砌块干缩变形量小且透水效果好，有利于铺设的砌块道路的排水和渗水，同时该水泥混凝土砌块具有良好的保水效果，有利于抑制地面粉尘的污染。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可透水水泥混凝土砌块，包括以下重量份的原料：水泥80-120份、云母粉6-10份，细骨料100-120份，粗骨料300-500份，锂皂石2.5-5份，水100-120份。

进一步地，所述的水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥中的一种；所述的细骨料为天然砂；所述的粗骨料为粒径10~30mm的天然岩石或卵石。

进一步地，所述的锂皂石为纳米锂皂石，粒径为20～100nm；所述的云母粉的目数为200目。

本发明中，所述的混凝土砌块得制备方法，包括以下步骤：

（1）将锂皂石加入到水中，搅拌均匀后静置20-30h，然后加入粗骨料、细骨料份和水泥，搅拌均匀后，加入云母粉，继续搅拌20-40min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体进行浇筑成型；

（3）养护：成型后的混凝土在温度25～33°C下养护24~72h，然后露天养护3~14天。

进一步地，步骤（2）中透水混凝土浆体浇筑到模具中，成型后脱模。

进一步地，步骤（3）中露天养护每隔1-3天浇水一次。

本发明中的锂皂石加入到水中，能够快速膨胀，形成水凝胶，具有较好的触变性、分散性、悬浮性和增稠性，干燥后在混凝土表面形成连通的三维孔隙，能够吸水、渗水，不仅有较好的透水性，而且具有良好的保水性，有利于抑制施工后地面扬尘的产生，而且锂皂石中含有的水分，可以用于水泥凝固时的用水，更好地促进水泥初凝，提高水泥混凝土的初期强度。本发明中的云母粉颗粒形貌以扁平状为主，有利于增大透水混凝土浆体的黏度，增强水泥混凝土砌块的抗压强度，同时吸附在凝胶结构表面，保持混凝土良好的孔结构，有利于持续保持良好的渗水和透水能力。另外，本发明一次成型，养护过程不需要反复喷水，干缩变形量小，砌块在施工现场放置时不必做防水处理，施工时亦可浇湿后施工，降低了施工难度和储存成本而且在施工时，不受恶劣天气情况的影响，过程简单、方便，缩短工期。

有益效果

（1）本发明中的锂皂石加入到水中，能够快速膨胀，形成水凝胶，具有较好的触变性、分散性、悬浮性和增稠性，干燥后在混凝土表面形成连通的三维孔隙，能够吸水、渗水，而且具有良好的保水性，有利于抑制地面扬尘；

（2）本发明中的云母粉颗粒形貌以扁平状为主，有利于增大透水混凝土浆体的黏度，同时增强水泥混凝土砌块的抗压强度，同时吸附在凝胶结构表面，保持混凝土良好的孔结构；

（3）本专利制备的砌块干缩变形小，养护时间短，砌块在施工现场放置时不必防水，施工时亦可浇湿后施工，降低了施工难度和储存成本；

（4）本发明水泥混凝土砌块，一次成型，养护过程简单，且干缩变形量小，制备的水泥混凝土砌块可满足不同施工条件下顺利进行施工，缩短工期。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明进行限制。

本发明实施例和对比例中使用的水泥为42.5号普通硅酸盐水泥；

本发明实施例和对比例中使用的细骨料为河沙，粒径小于0.5mm；所述的粗骨料为10-30mm的天然岩石；所述的云母粉的目数为200目；所述的锂皂石为纳米级，粒径为20-100nm；

水泥混凝土砌块模具的规格为600mm×300mm×200mm；

下列实施例和对比例中所述的份数为重量份。

实施例1

（1）常温下，将2.5份锂皂石加入到100份水中，搅拌均匀后静置20 h，然后加入粗骨料300份、细骨料110份和水泥80份，搅拌均匀后，加入云母粉6份，搅拌25min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体浇筑到规格为600mm×300mm×200mm的模具中，振动找平；

（3）混凝土初步成型后（该过程用时6h）脱模，在温度25～33°C下的室内养护36h，然后露天养护6天，每隔24h浇水一次。

实施例2

（1）常温下，将5份锂皂石加入到120份水中，搅拌均匀后静置30 h，然后加入粗骨料500份、细骨料110份和水泥120份，搅拌均匀后，加入云母粉10份，搅拌30min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体浇筑到规格为600mm×300mm×200mm的模具中，振动找平；

（3）混凝土初步成型后（该过程用时7h）脱模，在温度25～33°C下的室内养护24h，然后露天养护10天，每隔48h浇水一次。

实施例3

（1）常温下，将4份锂皂石加入到120份水中，搅拌均匀后静置25 h，然后加入粗骨料400份、细骨料110份和水泥120份，搅拌均匀后，加入云母粉10份，搅拌30min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体浇筑到规格为600mm×300mm×200mm的模具中，振动找平；

（3）混凝土初步成型后（该过程用时6.5h）脱模，在温度25～33°C下的室内养护48h，然后露天养护14天，每隔48h浇水一次。

对比例1

（1）向粗骨料300份、细骨料110份和水泥80份中加入100份的水，搅拌均匀后，加入云母粉6份，搅拌25min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体浇筑到规格为600mm×300mm×200mm的模具中，振动找平；

（3）混凝土初步成型后（该过程用时5.5h）脱模，在温度25～33°C下的室内养护36h，然后露天养护6天，每隔24h浇水一次。

对比例2

（1）常温下，将2.5份锂皂石加入到100份水中，搅拌均匀后静置20 h，然后加入粗骨料300份、细骨料110份和水泥80份，搅拌均匀25min后，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体浇筑到规格为600mm×300mm×200mm的模具中，振动找平；

（4）混凝土初步成型后（该过程用时6h）脱模，在温度25～33°C下的室内养护36h，然后露天养护6天，每隔24h浇水一次。

性能测试

实施例1-3和对比例1-2制备出的透水水泥混凝土砖块（养护结束后）进行抗压强度测试，测试方法参考依据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》，对再生混凝土试样进行抗压强度、抗折强度的检测，实验结果如表1。

将实施例1-3和对比例1-2制备出的透水混凝土样件进行透水性能试验，试验方法参考《JC/T945-2005》公开的透水系数检测方法，取透水水泥混凝土砌块，用透水系数试验装置进行测试并计算透水系数，实验结果如表1。

表1 透水性水泥混凝土砌块性能参数

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Claims (3)

1.一种可透水水泥混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将2.5-5份锂皂石加入到100-120份水中，搅拌均匀后静置20-30h，然后加入300-500份粗骨料、100-120份细骨料和80-120份水泥，搅拌均匀后，加入6-10份云母粉，继续搅拌20-40min，得透水混凝土浆体；

（2）将步骤（1）中得到的透水混凝土浆体进行浇筑成型，成型后脱模；

（3）养护：成型后的混凝土在温度25～33°C下养护24~72h，然后露天养护3~14天，每隔1-3天浇水一次；

所述的水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥中的一种；所述的细骨料为天然砂；所述的粗骨料为粒径10~30mm的天然岩石或卵石；

所述的锂皂石为纳米锂皂石，粒径为20～100nm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的云母粉的目数为200目。

3.一种权利要求1或2所述的制备方法制备得到的可透水水泥混凝土砌块。