CN115124310A - 一种透水混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种透水混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115124310A CN115124310A CN202210901900.8A CN202210901900A CN115124310A CN 115124310 A CN115124310 A CN 115124310A CN 202210901900 A CN202210901900 A CN 202210901900A CN 115124310 A CN115124310 A CN 115124310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- stirring
- aluminum borate
- pervious concrete
- modifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
- C04B2201/52—High compression strength concretes, i.e. with a compression strength higher than about 55 N/mm2, e.g. reactive powder concrete [RPC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及混凝土技术领域，具体公开了一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：硅酸盐水泥60‑70份、粗骨料70‑80份、双向调节改性剂15‑25份、聚羧酸减水剂1‑4份、水100‑110份。本发明透水混凝土以硅酸盐水泥、粗骨料配合，通过双向调节改性剂代替细料，避免细料填充产品，降低孔隙度，影响透水效果，而双向调节改性剂采用膨润土经过优化改性后，可作为产品的基体原料，不仅提高产品的强度、韧性性能，同时也可优化产品的透水性能，具有双向功能协调改进效率；产品中加入双向调节改性剂和改性硼酸铝晶须作为协配料，二者可起到协同增效的效果，可显著协调式增强产品的透水、强度性能。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种透水混凝土及其制备方法。
背景技术
透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料。透水混凝土由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点；透水混凝土由骨料、水泥、水等组成，多采用单粒级或间断粒级的粗骨料作为骨架，细骨料的用量一般控制在总骨料的20％以内；水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥；掺合料可选用硅灰、粉煤灰、矿渣微细粉等。
现有的透水混凝土为提高产品的强度，添加纤维原料，但纤维原料由于针状结构，能够填补孔隙结构，从而影响透水性能，基于此，本发明对其改进，提供一种强度、透水相协调改进的透水混凝土及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种透水混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥60-70份、粗骨料70-80份、双向调节改性剂15-25份、聚羧酸减水剂1-4份、水100-110份。
优选地，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥65份、粗骨料75份、双向调节改性剂20份、聚羧酸减水剂2.5份、水105份。
优选地，所述粗骨料为10-20mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
优选地，所述双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于5-9倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将3-6份的硅溶胶加入到10-15份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入1-3份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于5-8倍的改性液中，于55-65℃下搅拌10-20min，搅拌转速为450-550r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
优选地，所述混合酸为盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种组合。
优选地，所述热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于160-170℃下热处理10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至260-280℃，继续保温5-10min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏10-20min，冷藏结束，于室温下解冻，再于105-115℃下继续热处理5-10min，最后空冷至室温，即可。
本发明的发明人发现未添加双向调节改性剂，产品的强度、透水性能发生显著变差，同时采用膨润土单纯的代替，强度、透水性能在未添加双向调节改性剂的原有基础上改进不明显，采用膨润土单纯代替并不能实现本发明的效果；
膨润土未经过热冷循环处理，透水、强度性能均有明显的变差趋势，同时膨润土未经过改性液处理，产品的性能变差，以及改性液的制备缺少任一原料，改性效果均不如本发明的效果明显；因此，虽采用膨润土代替或者采用现有的方法制备的膨润土虽可实现强度、透水功能改进，但均不如采用本发明的方法制备的双向调节改性剂改进产品的性能效果显著。
优选地，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-15％。
优选地，所述透水混凝土还包括5-10重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将5-10份碳纳米管加入到40-50份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入1-4份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将15-20份硼酸铝晶须加入到30-40份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到40-50℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
优选地，所述壳聚糖水溶液的质量分数为15-20％。
本发明的发明人发现改性硼酸铝晶须的改性中未加入碳纳米管，产品的透水、强度性能变差，采用碳纳米管可协配硼酸铝晶须，改进优化产品的性能效果；
同时碳纳米管采用石墨烯代替，产品的透水系数发生显著变差，强度性能略微提高，石墨烯的配合加入，可能会导致片状石墨烯与层状膨润土贴合穿插，影响产品的透水效果，增强强度性能，因而硼酸铝晶须的改性并不能采用石墨烯代替，采用碳纳米管改性具有协配改进的效果。
本发明还提供了一种透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌5-9min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌3-5min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
本发明的发明人还发现改性硼酸铝晶须采用聚丙烯纤维代替，产品的透水、强度均发生变差趋势，透水性能变差最为明显，由于聚丙烯纤维穿插堵塞透水孔隙，造成透水性能变差明显，同时聚丙烯采用本发明的方法改性后，强度性能有改进，但是透水性能变差更显著，这是可能由于碳纳米管的协助，增强纤维的分散，堵塞孔隙度增强，导致透水性能进一步变差；
只有采用本发明的原料配比、配方以及本发明的制备方法制备的改性硼酸铝晶须、双向调节改性剂，二者才能产生协同增效的效果，可协调式改进产品的强度、透水性能，且改进效果最为显著。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明透水混凝土以硅酸盐水泥、粗骨料配合，通过双向调节改性剂代替细料，避免细料填充产品，降低孔隙度，影响透水效果，而双向调节改性剂采用膨润土经过优化改性后，可作为产品的基体原料，不仅提高产品的强度、韧性性能，同时也可优化产品的透水性能，具有双向功能协调改进效率；产品中加入双向调节改性剂和改性硼酸铝晶须作为协配料，二者可起到协同增效的效果，可显著协调式增强产品的透水、强度性能；
2、双向调节剂采用膨润土在混合酸中初步活化，然后通过热冷循环处理，具体处理中先160-170℃下热处理10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至260-280℃，继续保温5-10min；该步骤中将膨润土进行热处理，使其片层状的间距扩大，提高片层间距；保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏10-20min，冷藏结束，于室温下解冻，再于105-115℃下继续热处理5-10min，最后空冷至室温，通过冷藏处理，再使其片层收缩，再热处理，从而片层可出现韧性变化，片层间距耐性增强，通过片层间隙能够提高透水率，增强透水效果；此外层状的膨润土穿插在原料中，作为混凝土的基体，增强基体的强度、韧性性能；
3、通过硅溶胶、十二烷基硫酸钠溶液和硫酸镧配合的改性液，能够增强双向调节改性剂与产品原料之间的界面粘接性，进一步的优化产品的性能；
4、硼酸铝晶须通过晶须结构能够面状的分布在产品体系中，增强体系的强度性能，而硼酸铝晶须通过改性后，与碳纳米管协配，促进硼酸铝晶须的分散，从而进一步的优化产品的强度，改性后的硼酸铝晶须能够与双向调节改性剂协配，增强产品的透水、强度性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥60-70份、粗骨料70-80份、双向调节改性剂15-25份、聚羧酸减水剂1-4份、水100-110份。
本实施例的透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥65份、粗骨料75份、双向调节改性剂20份、聚羧酸减水剂2.5份、水105份。
本实施例的粗骨料为10-20mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
本实施例的双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于5-9倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将3-6份的硅溶胶加入到10-15份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入1-3份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于5-8倍的改性液中，于55-65℃下搅拌10-20min，搅拌转速为450-550r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
本实施例的混合酸为盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种组合。
本实施例热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于160-170℃下热处理10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至260-280℃，继续保温5-10min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏10-20min，冷藏结束，于室温下解冻，再于105-115℃下继续热处理5-10min，最后空冷至室温，即可。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-15％。
本实施例的透水混凝土还包括5-10重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将5-10份碳纳米管加入到40-50份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入1-4份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将15-20份硼酸铝晶须加入到30-40份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到40-50℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
本实施例的壳聚糖水溶液的质量分数为15-20％。
本实施例的一种透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌5-9min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌3-5min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
实施例1.
本实施例的一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥60份、粗骨料70份、双向调节改性剂15份、聚羧酸减水剂1份、水100份。
本实施例的粗骨料为10mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
本实施例的双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于5倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将3份的硅溶胶加入到10份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入1份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于5倍的改性液中，于55℃下搅拌10min，搅拌转速为450r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
本实施例的混合酸为盐酸、磷酸组合。
本实施例热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于160℃下热处理10min，然后以1℃/min的速率升温至260℃，继续保温5min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏10min，冷藏结束，于室温下解冻，再于105℃下继续热处理5min，最后空冷至室温，即可。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10％。
本实施例的透水混凝土还包括5重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将5份碳纳米管加入到40份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入1份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将15份硼酸铝晶须加入到30份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到40℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1000r/min的转速搅拌20min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
本实施例的壳聚糖水溶液的质量分数为15％。
本实施例的一种透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌5min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌3min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
实施例2.
本实施例的一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥70份、粗骨料80份、双向调节改性剂25份、聚羧酸减水剂4份、水110份。
本实施例的粗骨料为20mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
本实施例的双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于9倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将6份的硅溶胶加入到15份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入1-3份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于8倍的改性液中，于65℃下搅拌20min，搅拌转速为550r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
本实施例的混合酸为草酸、柠檬酸。
本实施例热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于170℃下热处理20min，然后以3℃/min的速率升温至280℃，继续保温10min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏20min，冷藏结束，于室温下解冻，再于115℃下继续热处理10min，最后空冷至室温，即可。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为115％。
本实施例的透水混凝土还包括10重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将10份碳纳米管加入到50份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入4份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将20份硼酸铝晶须加入到40份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到50℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1500r/min的转速搅拌30min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
本实施例的壳聚糖水溶液的质量分数为20％。
本实施例的一种透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌9min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌5min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
实施例3.
本实施例的一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥65份、粗骨料75份、双向调节改性剂20份、聚羧酸减水剂2.5份、水105份。
本实施例的粗骨料为15mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
本实施例的双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于7倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将4.5份的硅溶胶加入到12.5份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入2份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于7倍的改性液中，于60℃下搅拌15min，搅拌转速为500r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
本实施例的混合酸为盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸组合。
本实施例热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于165℃下热处理15min，然后以2℃/min的速率升温至270℃，继续保温7.5min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏15min，冷藏结束，于室温下解冻，再于110℃下继续热处理7.5min，最后空冷至室温，即可。
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为12.5％。
本实施例的透水混凝土还包括7.5重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将7.5份碳纳米管加入到45份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入2.5份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将17.5份硼酸铝晶须加入到35份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到45℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1250r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
本实施例的壳聚糖水溶液的质量分数为17.5％。
本实施例的一种透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌7min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌4min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
对比例1.
与实施例3不同是未添加双向调节改性剂。
对比例2.
与实施例3不同是双向调节改性剂采用膨润土原料代替。
对比例3.
与实施例3不同是双向调节改性剂的制备中膨润土未经过热冷循环处理。
对比例4.
与实施例3不同是双向调节改性剂的制备中膨润土未经过改性液处理。
对比例5.
与实施例3不同是改性液制备中未加入硫酸镧。
对比例6.
与实施例3不同是改性液制备中未加入硅溶胶。
对比例7.
与实施例3不同是未添加改性硼酸铝晶须。
对比例8.
与实施例3不同是改性硼酸铝晶须的改性中未加入碳纳米管，碳纳米管液直接采用45份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入2.5份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，代替。
对比例9.
与实施例3不同是改性硼酸铝晶须的改性中碳纳米管采用石墨烯代替。
对比例10.
与实施例3不同是改性硼酸铝晶须采用聚丙烯纤维代替。
对比例11.
与实施例3不同是硼酸铝晶须改性中仅硼酸铝晶须原料采用聚丙烯纤维代替，改性方法采用本发明的方法。
1、透水系数：按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中规定的测试方法进行检测；
2、抗压强度：按照GB/T500-81-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试；
3、抗折强度：按照GB/T500-81-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试；
实施例1-3及对比例1-11性能测量结果如下
从实施例1-3及对比例1-9中得出，本发明的透水系数可高达4.5mm/s，28d抗压强度、28d抗折强度分别可高达57.1、9.3MPa，透水系数、抗压强度、抗折强度可实现协调式改进；
从对比例1-2及实施例3中看出，未添加双向调节改性剂，产品的强度、透水性能发生显著变差，同时采用膨润土单纯的代替，强度、透水性能在未添加双向调节改性剂的原有基础上改进不明显，采用膨润土单纯代替并不能实现本发明的效果；
从对比例3-6中可看出，膨润土未经过热冷循环处理，透水、强度性能均有明显的变差趋势，同时膨润土未经过改性液处理，产品的性能变差，以及改性液的制备缺少任一原料，改性效果均不如本发明的效果明显；因此，虽采用膨润土代替或者采用现有的方法制备的膨润土虽可实现强度、透水功能改进，但均不如采用本发明的方法制备的双向调节改性剂改进产品的性能效果显著；
从对比例7-9中可看出，未添加改性硼酸铝晶须，产品的透水系数可在双向调节改性剂的基础下，实现透水性能稍微改进，改进不大，但是强度性能发生显著变化，因而采用改性硼酸铝纤维配合双向调节改性剂，二者可起到协同增效效果，增强产品的透水、强度性能；
改性硼酸铝晶须的改性中未加入碳纳米管，产品的透水、强度性能变差，采用碳纳米管可协配硼酸铝晶须，改进优化产品的性能效果；
同时碳纳米管采用石墨烯代替，产品的透水系数发生显著变差，强度性能略微提高，石墨烯的配合加入，可能会导致片状石墨烯与层状膨润土贴合穿插，影响产品的透水效果，增强强度性能，因而硼酸铝晶须的改性并不能采用石墨烯代替，采用碳纳米管改性具有协配协配的效果；
从对比例10-11中可看出，改性硼酸铝晶须采用聚丙烯纤维代替，产品的透水、强度均发生变差趋势，透水性能变差最为明显，由于聚丙烯纤维穿插堵塞透水孔隙，造成透水性能变差明显，同时聚丙烯采用本发明的方法改性后，强度性能有改进，但是透水性能变差更显著，这是可能由于碳纳米管的协助，增强纤维的分散，堵塞孔隙度增强，导致透水性能进一步变差；
基于此，对于硼酸铝晶须的改性方法只有配合本发明的硼酸铝晶须原料改进效果才会显著，采用纤维材料代替，反而效果降低；采用本发明的原料配比以及本发明的制备方法制备的改性硼酸铝晶须、双向调节改性剂，产品的强度、透水性能改进效果显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种透水混凝土，其特征在于，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥60-70份、粗骨料70-80份、双向调节改性剂15-25份、聚羧酸减水剂1-4份、水100-110份。
2.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述透水混凝土包括以下重量份原料：
硅酸盐水泥65份、粗骨料75份、双向调节改性剂20份、聚羧酸减水剂2.5份、水105份。
3.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述粗骨料为10-20mm的碎石；硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求3所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述双向调节改性剂的制备方法为：
S01：将膨润土先置于5-9倍的混合酸中搅拌分散充分，再水洗至表面中性，干燥，得到活性膨润土；
S02：然后进行热冷循环处理，处理结束，得到韧型膨润土；
S03：将3-6份的硅溶胶加入到10-15份十二烷基硫酸钠溶液中，然后加入1-3份硫酸镧，搅拌混合充分，得到改性液；
S04：将韧性膨润土置于5-8倍的改性液中，于55-65℃下搅拌10-20min，搅拌转速为450-550r/min，搅拌结束、水洗、干燥，得到双向调节改性剂。
5.根据权利要求4所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述混合酸为盐酸、磷酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种组合。
6.根据权利要求4所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述热冷循环处理的具体操作步骤为：
将膨润土先置于160-170℃下热处理10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至260-280℃，继续保温5-10min；
保温结束，置于-5℃冷藏箱内冷藏10-20min，冷藏结束，于室温下解冻，再于105-115℃下继续热处理5-10min，最后空冷至室温，即可。
7.根据权利要求4所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-15％。
8.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述透水混凝土还包括5-10重量份的改性硼酸铝晶须；
其中改性硼酸铝晶须的具体制备方法为：
S11：将5-10份碳纳米管加入到40-50份水中，加入盐酸，调节pH至5.0，随后再加入1-4份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌混合充分，得到碳纳米管液；
S12：将15-20份硼酸铝晶须加入到30-40份壳聚糖溶液中，搅拌混合充分，得到硼酸铝晶须液；
S13：将碳纳米管液加热到40-50℃，然后加入到硼酸铝晶须液中，以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，然后水洗、干燥，得到改性硼酸铝晶须。
9.根据权利要求8所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述壳聚糖水溶液的质量分数为15-20％。
10.一种如权利要求1-9任一项所述透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取原料：
步骤二：将硅酸盐水泥、粗骨料与双向调节改性剂倒入搅拌机中搅拌处理，至双向调节改性剂与硅酸盐水泥、粗骨料混合均匀；
步骤三：随后将水与聚羧酸减水剂混合加入搅拌机，搅拌5-9min，得到混凝土浆料；
步骤四：混凝土浆料中加入改性硼酸铝晶须，继续搅拌3-5min，得到复合型浆料；
步骤五：再将复合型浆料注入模具，在室温下静置24h后脱模，再放入养护室进行养护，养护温度为20±2℃，养护湿度为95％，得到本发明的透水混凝土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210901900.8A CN115124310B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种透水混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210901900.8A CN115124310B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种透水混凝土及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115124310A true CN115124310A (zh) | 2022-09-30 |
| CN115124310B CN115124310B (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=83385732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210901900.8A Active CN115124310B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种透水混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115124310B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107663045A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-02-06 | 芜湖林电子科技有限公司 | 一种3d打印用建筑材料 |
| CN109574119A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 嘉兴沃特泰科环保科技有限公司 | 改性膨润土及其制备工艺 |
| CN109589916A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 浙江正洁环境科技有限公司 | 一种重金属吸附剂及其制备方法 |
| CN113896484A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 费维莲 | 一种硅酸盐水泥 |
-
2022
- 2022-07-29 CN CN202210901900.8A patent/CN115124310B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107663045A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-02-06 | 芜湖林电子科技有限公司 | 一种3d打印用建筑材料 |
| CN109589916A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 浙江正洁环境科技有限公司 | 一种重金属吸附剂及其制备方法 |
| CN109574119A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 嘉兴沃特泰科环保科技有限公司 | 改性膨润土及其制备工艺 |
| CN113896484A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 费维莲 | 一种硅酸盐水泥 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115124310B (zh) | 2023-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60034674T2 (de) | Polymer-zement-komposite und verfahren zur herstellung derselben | |
| CN112679190B (zh) | 一种用于混凝土底部空腔填充的补强防水砂浆 | |
| CN106699051A (zh) | 一种混凝土及其生产方法 | |
| CN106800384A (zh) | 一种复合改性改善氯氧镁胶凝材料性能的方法 | |
| CN109133765A (zh) | 一种用热还原石墨烯-碳纳米管改性增强水泥基复合材料的方法 | |
| CN113292265A (zh) | 一种基于表面改性轻质集料及其制备方法和一种轻量混凝土 | |
| CN113480257A (zh) | 一种高抗折强度的超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN114105572A (zh) | 一种玄武岩纤维增强活性粉末混凝土盖板及其制备方法 | |
| CN110173122B (zh) | 一种可表面密实增强的混凝土保温保湿复合养护方法 | |
| CN114057448B (zh) | 一种聚乙烯粉轻质泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN108640631A (zh) | 一种用等离子改性废旧橡胶粉-碳纤维增强陶粒制备蒸压加气混凝土砌块的方法 | |
| CN111875301A (zh) | 一种再生骨料混凝土的纳米强化方法及得到的强化再生骨料 | |
| CN105152584A (zh) | 免蒸养活性粉末混凝土及其制备方法 | |
| CN113800856A (zh) | 一种抗渗性能好的混凝土排水管及其生产工艺 | |
| CN115124310A (zh) | 一种透水混凝土及其制备方法 | |
| CN108911661A (zh) | 一种含改性纤维的高强防水耐水石膏基胶凝材料的制备方法 | |
| CN111559895A (zh) | 一种低吸水率再生grc材料及其制备方法 | |
| CN116514478A (zh) | 一种碳酸钙、碳纤维增强型混凝土及其制备方法 | |
| CN107324729B (zh) | 一种c100强度等级的高性能纤维混凝土及其制备方法 | |
| CN113666676B (zh) | 一种水下混凝土修复强化材料及其制备方法 | |
| CN110028260A (zh) | 氧化铝纳米纤维及其制备方法以及增韧混凝土 | |
| CN114933456A (zh) | 一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法 | |
| CN114394795A (zh) | 一种抗裂防水型大体积混凝土及其制备方法 | |
| CN114249567A (zh) | 一种超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN114180989A (zh) | 一种自制轻骨料、轻质超高强混凝土及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230612 Address after: 515499 Da Bengguang, Huyang Village, Anchi Highway, Hepo Street, Jiexi County, Jieyang, Guangdong Province Patentee after: Jiexi County Hengyu Concrete Co.,Ltd. Address before: No. 199, Huayang West Road, Hanjiang District, Yangzhou City, Jiangsu Province 225100 Patentee before: YANGZHOU POLYTECHNIC INSTITUTE |