CN115536338A - 一种高流态透水混凝土组合物和一种高流态透水混凝土 - Google Patents
一种高流态透水混凝土组合物和一种高流态透水混凝土 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及透水混凝土技术领域，具体公开了一种高流态透水混凝土组合物和一种高流态透水混凝土。高流态透水混凝土组合物包括以重量份数计的水泥390～410份、矿粉45～55份、粉煤灰45～55份、机制砂110～130份、粒径为2.5～5.0mm的石290～310份、粒径为5.0～10.0mm的石640～660份、粒径为10.0～15.0mm的石490～510份、水105～115份、减水剂5～7份、透水混凝土增强剂8～12份。一种高流态透水混凝土是由所述高流态透水混凝土组合物制备得到。本申请在保证力学性能的基础上提升了透水混凝土的透水性。
Description
技术领域
本申请涉及透水混凝土技术领域，具体涉及一种高流态透水混凝土组合物和一种高流态透水混凝土。
背景技术
“海绵城市”的建设对净化地下水资源、缓解城市内涝、改善城市热岛效应等方面有显著的作用，透水混凝土是“海绵城市”路面铺装的主要材料，作为一种新型的生态“海绵体”，透水混凝土主要是由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂等材料经特定搅拌方式成型的一种多孔混凝土，由于其不含或很少含细骨料，主要是由粗骨料表面与水泥浆体互相黏结而形成，因此其内部的空隙率较大，有良好的渗透性能、净化水资源性能和降噪性能。
但是，透水混凝土的力学性能与透水性能存在矛盾关系，过度追求其中一种性能势必导致另一种性能急剧下降。因此，需要研究透水混凝土如何在保证力学性能的基础上提升透水性。
发明内容
为了在保证力学性能的基础上提升透水混凝土的透水性，本申请提供一种高流态透水混凝土组合物和一种高流态透水混凝土。
第一方面，本申请提供的一种高流态透水混凝土组合物，采用如下技术方案：
一种高流态透水混凝土组合物，以重量份数计，所述高流态透水混凝土组合物包括水泥390～410份、矿粉45～55份、粉煤灰45～55份、砂110～130份、粒径为2.5～5.0mm的石290～310份、粒径为5.0～10.0mm的石640～660份、粒径为10.0～15.0mm的石490～510份、水105～115份、减水剂5～7份、透水混凝土增强剂8～12份。
在一些实施方式中，所述粒径为2.5～5.0mm的石、所述粒径为5.0～10.0mm的石、所述粒径为10.0～15.0mm的石的重量比为(5.75～6.25):(12.65～13.36):(9.70～10.30)；例如：5.75:13:10、6:13:10、6.25:13:10、6:13:9.70、6:13:10.30、6:12.65:10、6:13.36:10等。
在一些实施方式中，所述水泥为400份。
在一些实施方式中，所述矿粉为50份。
在一些实施方式中，所述粉煤灰为50份。
在一些实施方式中，所述砂为120份。
在一些实施方式中，所述粒径为2.5～5.0mm的石为300份。
在一些实施方式中，所述粒径为5.0～10.0mm的石为650份。
在一些实施方式中，所述粒径为10.0～15.0mm的石为500份。
在一些实施方式中，所述水为110份。
在一些实施方式中，所述减水剂为6份。
在一些实施方式中，所述透水混凝土增强剂10份。
在一些实施方式中，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，例如：AN4000型聚羧酸系减水剂。
在一些实施方式中，所述透水混凝土增强剂为PRC-II型透水混凝土增强剂。
在一些实施方式中，所述水泥选自P·O42.5R级水泥和P·O52.5R级水泥。
在一些实施方式中，所述矿粉为S95级矿粉。
在一些实施方式中，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
在一些实施方式中，所述砂为中砂。其中，所述中砂的细度模数可以为2.6。
第二方面，本申请提供的一种高流态透水混凝土，采用如下技术方案：
一种高流态透水混凝土是由所述高流态透水混凝土组合物制备得到。
在一些实施方式中，所述高流态透水混凝土的制备方法为普通搅拌法、二次投料法或水泥包裹法。
在一些实施方式中，所述普通搅拌法的操作过程包括以下步骤：
(1)将砂、石、水泥、矿粉和粉煤灰并混合搅拌均匀；
(2)向步骤(1)所得到的混合料中加入减水剂、透水混凝土增强剂和40％～60％的水并搅拌，并且边搅拌边加入剩余的水，直到拌和均匀为止，得到所述高流态透水混凝土。
在一些实施方式中，所述二次投料法的操作过程包括以下步骤：
(1)将石和10％～30％的水混合并搅拌，直至使石的表面刚被润湿为宜；
(2)向步骤(1)所得到的混合料中加入水泥、矿粉、粉煤灰和砂，直至石完全被水泥浆包裹；
(3)向步骤(2)所得到的混合料中加入将减水剂、透水混凝土增强剂和剩余的水并混合均匀，得到所述高流态透水混凝土。
在一些实施方式中，所述水泥包裹法的操作过程包括以下步骤：
(1)将水泥、矿粉、粉煤灰和砂混合并搅拌均匀；
(2)向步骤(1)所得到混合料中加入减水剂和80％～90％的水并搅拌均匀；
(3)向步骤(2)所得到的混合料中加入石并搅拌，直至石完全被步骤(2)所得到的混合料包裹；
(4)向步骤(3)所得到的混合料中加入透水混凝土增强剂并搅拌均匀；
(5)向步骤(4)所得到的混合料中加入剩余的水并搅拌均匀，得到所述高流态透水混凝土。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
本申请通过采用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石和粒径为10.0～15.0mm的石进行复配在保证力学性能的基础上提升了透水混凝土的透水性。
具体实施方式
以下结实施例对本申请作进一步详细说明。
下述实施例和对比例所使用的试验原料来源如下：
(1)水泥：P·O42.5R级普通硅酸盐水泥；
(2)矿粉：S95矿粉；
(3)粉煤灰：I级粉煤灰；
(4)砂：中级机制砂，细度模数为2.6；
(5)石：碎石；
(6)减水剂：AN4000型聚羧酸系减水剂；
(7)透水混凝土增强剂：PRC-II型透水混凝土增强剂；
(8)水：自来水。
高流态透水混凝土的制备和性能检测
高流态透水混凝土的制备
本申请以如表1所示的高流态透水混凝土进行如下试验。
表1高流态透水混凝土的配料表
| 配料 | 用量，kg |
| 水泥 | 40.0 |
| 矿粉 | 5.0 |
| 粉煤灰 | 5.0 |
| 砂 | 12.0 |
| 石 | 145.0 |
| 水 | 11.0 |
| 减水剂 | 0.6 |
| 透水混凝土增强剂 | 1.0 |
本申请高流态透水混凝土的制备方法可以采用普通搅拌法、二次投料法或水泥包裹法。本申请以水泥包裹法为例制备高流态透水混凝土。
水泥包裹法的操作过程，具体包括以下步骤：
(1)将水泥、矿粉、粉煤灰和砂混合并搅拌1min，至水泥、矿粉、粉煤灰和砂拌合均匀；
(2)向步骤(1)所得到混合料中加入减水剂和85％的水并搅拌，搅拌时间根据具体情况确定，以拌合均匀为宜；
(3)向步骤(2)所得到的混合料中加入石并搅拌3～5min，至石完全被步骤(2)所得到的混合料包裹；
(4)向步骤(3)所得到的混合料中加入透水混凝土增强剂并搅拌1min；
(5)向步骤(4)所得到的混合料中加入剩余的水并搅拌均匀，得到所述高流态透水混凝土。
高流态透水混凝土的性能检测
(1)透水系数K：采用定水头法进行试验。
(2)流动性试验：依照GB/T 50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》中的维勃稠度法进行试验。其中，维勃稠度的数值越大，表明混凝土的流动性越小。
(3)28天抗压强度fcc：依照GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法》的要求进行试验。
(4)28天抗折强度ff：依照GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法》的要求进行试验。
实施例1和对比例1～6
表2实施例1和对比例1～6的配料表和性能检测结果(单位：kg)
从表2可以看出，本申请通过采用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石和粒径为10.0～15.0mm的石进行复配，在保证力学性能的基础上提升了透水混凝土的透水性。
通过比较实施例1和对比例1～3可知，组合使用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石和粒径为10.0～15.0mm的石得到的透水混凝土的抗压强度与单独使用粒径为10.0～15.0mm的石得到的透水混凝土的抗压强度相当，组合使用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石和粒径为10.0～15.0mm的石得到的透水混凝土的抗压强度高于单独使用粒径为2.5～5.0mm的石得到的透水混凝土的抗压强度、以及单独使用粒径为5.0～10.0mm的石得到的透水混凝土的抗压强度。并且，相较于单独使用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石或粒径为10.0～15.0mm的石，组合使用粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石和粒径为10.0～15.0mm的石得到的透水混凝土的透水系数得到显著提高。
通过比较实施例1和对比例4～6可知，在保证力学性能的基础上以提升透水混凝土的透水性，粒径为2.5～5.0mm、粒径为5.0～10.0mm和粒径为10.0～15.0mm三种粒径的石是缺一不可。
实施例2～7
表3实施例2～7的配料表和性能检测结果(单位：kg)
从表2和表3可以看出，对于进一步提升透水混凝土的透水性而言，粒径为2.5～5.0mm的石、粒径为5.0～10.0mm的石或粒径为10.0～15.0mm的石的重量比优选为6:13:10。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高流态透水混凝土组合物，其特征在于，以重量份数计，所述高流态透水混凝土组合物包括水泥390～410份、矿粉45～55份、粉煤灰45～55份、砂110～130份、粒径为2.5～5.0mm的石290～310份、粒径为5.0～10.0mm的石640～660份、粒径为10.0～15.0mm的石490～510份、水105～115份、减水剂5～7份、透水混凝土增强剂8～12份。
2.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述粒径为2.5～5.0mm的石、所述粒径为5.0～10.0mm的石、所述粒径为10.0～15.0mm的石的重量比为(5.75～6.25):(12.65～13.36):(9.70～10.30)。
3.根据权利要求2所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述粒径为2.5～5.0mm的石、所述粒径为5.0～10.0mm的石、所述粒径为10.0～15.0mm的石的重量比为6:13:10。
4.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述粒径为2.5～5.0mm的石为300份。
5.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述粒径为5.0～10.0mm的石为650份。
6.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述粒径为10.0～15.0mm的石为500份。
7.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述砂的细度模数为中砂。
8.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂；
优选的，所述透水混凝土增强剂为PRC-II型透水混凝土增强剂。
9.根据权利要求1所述的高流态透水混凝土组合物，其特征在于，所述水泥选自P·O42.5R级水泥和P·O52.5R级水泥。
10.一种高流态透水混凝土，其特征在于，所述高流态透水混凝土是由权利要求1至9中任意一项所述的高流态透水混凝土组合物制备得到。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221230 |
|
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