一種透水混凝土的制作方法

文檔序號：11228961閱讀：823來源：國知局

本發(fā)明涉及混凝土領域，特別涉及一種透水混凝土。

背景技術：

透水混凝土是一種經(jīng)過特殊工藝制作而成的具有連續(xù)性孔隙的生態(tài)環(huán)保型混凝土，既有一定的強度，又有一定的透氣透水性。透水混凝土已被廣泛應用于道路工程、市政工程和園林工程，并取得了較好的社會效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益。透水混凝土鋪筑的路面具有良好的排水和降噪能力，并且具有調(diào)節(jié)地表溫濕度等生態(tài)功能，已被許多國家廣泛應用。

透水混凝土的特點是采用單粒級粗骨料，水泥凈漿或加入少量細骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結(jié)層，形成骨料孔隙結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料，透水混凝土內(nèi)部含有較多孔隙，因此具有良好的透水性，但同時強度比普通混凝土低，限制了透水混凝土的應用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種透水混凝土，具有高強度的效果。

本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：一種透水混凝土，按重量份數(shù)計，包括以下組分，粗集料1500-1700份；水泥300-550份；水90-120份；外加劑30-80份；介孔材料50-150份；增強纖維150-220份。

通過采用上述技術方案，透水混凝土中采用粗集料、水泥、水等基本材料之外，加入介孔材料和增強纖維。介孔材料和增強纖維與水泥、水等混合后包裹在粗集料表面，形成膠結(jié)層，起到連接作用。根據(jù)國際純粹與應用化學聯(lián)合會規(guī)定，介孔材料是指孔徑介于2-50nm的一類多孔材料，介孔材料具有極高的比表面積、規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)燈特點。增強纖維進入或部分進入到介孔材料內(nèi)，被吸附在介孔材料內(nèi)，介孔材料起到連接節(jié)點的功能，使得增強纖維在膠結(jié)層內(nèi)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當透水混凝土受力時，增強纖維有從介孔材料內(nèi)脫離的趨勢，介孔材料和增強纖維之間的吸附力阻礙增強纖維脫離介孔材料，提高混凝土的強度，達到了透水性高、強度高的效果。

本發(fā)明的進一步設置為：所述增強纖維為納米碳纖維、鋼纖維、尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維中的一種或多種。

通過采用上述技術方案，納米碳纖維、鋼纖維具有高彈性模量，加入到透水混凝土內(nèi)提高透水混凝土的抗沖擊性能、抗拉強度、剛性和韌性。尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維也能起到提高透水混凝土的強度。介孔材料、增強纖維、水泥、水在粗集料顆粒之間形成膠結(jié)層后，膠結(jié)層內(nèi)的增強纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在遭受高溫時，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)限制了透水混凝土在溫度急劇變化和高溫環(huán)境下產(chǎn)生的體積變化，使透水混凝土在高溫下具有較好的力學性能，緩解高溫下透水混凝土性能的裂劣化，還能起到防止混凝土爆裂的作用，避免在炎熱的夏季透水混凝土性能降低、爆裂等。

本發(fā)明的進一步設置為：所述介孔材料為硅基介孔材料。

通過采用上述技術方案，介孔材料包括硅基介孔材料和非硅系介孔材料，硅基介孔材料孔道規(guī)則，對增強纖維具有良好的吸附性能。

本發(fā)明的進一步設置為：所述粗集料為粒徑在5-10mm之間的人工碎石。

通過采用上述技術方案，粗集料一般分為單一粒級、間斷配級和連續(xù)配級，本申請選用單一粒級的人工碎石，提高透水混凝土的透水性能。

本發(fā)明的進一步設置為：所述外加劑包括納米二氧化硅、納米碳酸鈣。

通過采用上述技術方案，納米二氧化硅、納米碳酸鈣加入到透水混凝土內(nèi)，第一，能提高透水混凝土的強度，第二，納米二氧化硅、納米碳酸鈣加入到透水混凝土內(nèi)后，擴散到介孔材料內(nèi)時同時接觸到介孔材料和增強纖維，提高介孔材料和增強纖維之間的連接強度。

本發(fā)明的進一步設置為：所述外加劑包括消石灰。

通過采用上述技術方案，在透水混凝土內(nèi)加入消石灰，增加水泥漿的粘性。

本發(fā)明的進一步設置為：所述透水混凝土還包括20-50份外摻料，所述外摻料為粉煤灰、礦粉中的一種。

通過采用上述技術方案，透水混凝土內(nèi)加入外摻劑，提高透水混凝土的強度。

本發(fā)明的進一步設置為：所述透水混凝土制作方法如下，稱取配方量的介孔材料、增強纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。

通過采用上述技術方案，先將介孔材料、增強纖維、水混合后，攪拌均勻，促進增強纖維吸附到介孔材料內(nèi)的孔道內(nèi)，再加入水泥、粗集料、外加劑后，攪拌均勻后，得到透水混凝土。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：第一，透水混凝土內(nèi)介孔材料、增強纖維以及水泥混合后在粗集料顆粒內(nèi)形成膠結(jié)層，膠結(jié)層內(nèi)的增強纖維通過介孔材料連接，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高透水混凝土的強度；第二，粗集料顆粒表面膠結(jié)層內(nèi)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得透水混凝土在高溫下具有較高的力學性能，提高透水混凝土的耐高溫性能；第三，粗集料采用單一粒級，使透水混凝土具有優(yōu)異的透水性能。

具體實施方式

具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。

實施例1：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強纖維。按重量份數(shù)計，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強纖維選用納米碳纖維。外加劑為消石灰。

透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。

混凝土抗壓強度測試：參照gb50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范，檢測透水混凝土的抗壓強度的等級，并在表1中列出檢驗結(jié)果。

混凝土高溫性能測試：將透水混凝土制作邊長為150mm的立方體試塊，標準養(yǎng)護28d后取出自然干燥，分別進行目標為25℃、100℃、200℃的高溫試驗，將立方體試塊在目標溫度下恒溫處理3小時后，冷卻，高溫前后試塊均在常溫自然含水狀態(tài)用電子天平稱重，計算出質(zhì)量損失率，同時測量出立方體試塊高溫處理后的立方體抗壓強度。

實施例2：一種透水混凝土，與實施例1的不同之處在于，外加劑為25份納米二氧化硅和25份納米碳酸鈣。參照實施例1進行混凝土抗壓強度測試和混凝土高溫性能測試，并將結(jié)果在表1中列出。

實施例3：一種透水混凝土，與實施例2的不同之處在于，透水混凝土中加入30份外摻劑。

透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑、外摻劑，攪拌后得到透水混凝土。參照實施例1中的方法進行混凝土抗壓強度測試和混凝土高溫性能測試，并將結(jié)果在表1中列出。

實施例4：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強纖維。按重量份數(shù)計，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強纖維選用鋼纖維。外加劑包括30份消石灰、20份納米碳酸鈣、60份納米二氧化硅。

透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。