本發(fā)明涉及環(huán)境治理建材和混凝土技術領域，特別涉及一種透水通氣型生態(tài)混凝土及其制備方法。
背景技術：
透水通氣型生態(tài)混凝土是一種具有連續(xù)孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土，由特定級配的集料、水泥、水和一些外加劑經(jīng)特殊工藝制成。透水通氣型生態(tài)混凝土具有特殊的結(jié)構(gòu)與表面特性，能夠適應生物的生長，對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極的作用。
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，城市化建設不斷深入，新建筑的建立以及舊建筑的拆除、粘土磚生產(chǎn)和工程施工等過程產(chǎn)生了大量的廢棄粘土磚?，F(xiàn)有生態(tài)混凝土大都采用天然集料或廢舊混凝土再生集料，其中天然集料不屬于生態(tài)環(huán)保材料，而廢舊混凝土的吸水率低、保水性差，因而這類透水通氣型生態(tài)混凝土的成本高、生態(tài)效益差，在房屋綠化、城市市政坡面結(jié)構(gòu)以及河流兩岸護坡等表面的綠化工程中難以較大范圍推廣。因此，如何將廢棄粘土磚資源化處理和選取一種透水性強、吸水率高的集料是制備透水通氣型生態(tài)混凝土急需解決的兩個問題。
透水通氣型生態(tài)混凝土由于具有多孔結(jié)構(gòu)，透水、透氣性能好，適合草本類及低矮灌木的生長，多應用于河道景觀的邊坡治理。一些對承重有一定要求的綠化工程，如停車場、廣場、人行道、公園、道路和綠化基盤等，在推廣過程中出現(xiàn)了一些問題。主要是由于透水通氣型生態(tài)混凝土的多孔結(jié)構(gòu)，影響了其力學強度，尤其抗壓性能。業(yè)界公認孔隙與抗壓強度是一組矛盾體，因此，如何在保證孔隙度的前提下使透水通氣型生態(tài)混凝土具有較高的抗壓強度是主要研究內(nèi)容之一。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種透水通氣型生態(tài)混凝土及其制備方法，首先選取單粒級廢棄粘土磚并采用凈漿裹石工藝，保證其具有連續(xù)有效孔隙，提高透水通氣保濕性能。其次，在透水通氣型生態(tài)混凝土 中添加混凝土降堿混合物料，使其處于植物適宜生長的pH值范圍內(nèi)，并且向其中加入高效減水劑和增強高分子劑促進綠化混凝土的硬化速度，提高綠化混凝土的粘結(jié)強度、抗壓、抗折性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
本發(fā)明一種透水通氣型生態(tài)混凝土由以下重量份的原料制備而成：廢棄粘土磚950～1200份，水泥250～360份，水80～120份，高效減水劑1～4份，增強高分子劑10～15份，混凝土降堿混合物料10～30份。
所述廢棄粘土磚作為粗集料，碎磚粒徑20～31.5mm。
粘土碎磚強度較低，本身多孔且極易吸水，在投料之前需要預吸水至飽水狀態(tài)，攪拌要采取凈漿裹石工藝。
所述混凝土降堿混合物料由以下重量份的原料制備而成：硫酸亞鐵50～60份，石灰石粉料10～15份和硫磺粉10～15份。
所述增強高分子劑為以下材料中的一種：橡膠乳膠、樹脂乳液、甲基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂。
所述高效減水劑為以下材料中的一種：JM-B萘系高效減水劑、三聚氰胺系高效減水劑、氨基磺酸鹽類高效減水劑、66肪族磺酸鹽高效減水劑、聚羧酸系高效性能減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑。
本發(fā)明透水通氣型生態(tài)混凝土的制備方法包括以下步驟：
(1)粗選并采用反擊式破碎方法破碎廢棄粘土磚，采用相應級配的篩子篩選得到粒級20～31.5mm的粗集料。
(2)將粗集料經(jīng)過自來水的充分浸泡，達到飽和，并且使集料表面風干，處于飽和面干狀態(tài)。
(3)將水泥、高效減水劑、增強高分子劑、混凝土降堿混合物料與水攪拌混合均勻構(gòu)成混合物I。
(4)將粗集料投入混合物I中，攪拌90s，形成混合料II，完成后即可出料，裝模成型。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明充分利用廢棄粘土磚吸水透水性，處理后作為粗集料，解決了廢棄粘土磚的回收利用；同時加入混凝土降堿混合物料，降低了多孔綠化混凝土內(nèi)部pH值，提供了植物在連續(xù)孔隙內(nèi)生長所需的環(huán)境，可應用于行道樹綠化、綠化基盤、綠化護坡與路邊坡地；另外，加入高效減水劑和增強高分子劑，從而使透水通氣型生態(tài)混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強度、 良好的韌性，可在停車場、廣場等輕型路面使用。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
該透水通氣型生態(tài)混凝土，具體的組分及質(zhì)量配比為：廢棄粘土磚950～1200份、水泥250～360份、水80～120份、高效減水劑1～4份、增強高分子劑10～15份、混凝土降堿混合物料10～30份(按質(zhì)量配比，硫酸亞鐵50～60份、石灰石粉料10～15份和硫磺粉10～15份)組成。
該透水通氣型生態(tài)混凝土及其制備方法，具體步驟為：
(1)粗選并采用反擊式破碎方法破碎廢棄粘土磚，采用相應級配的篩子篩選得到粒級20～31.5mm的粗集料。
(2)將粗集料經(jīng)過水分的充分浸泡，達到飽和，并且使集料表面風干，處于飽和面干狀態(tài)。
(3)將水泥、高效減水劑、增強高分子劑、混凝土降堿混合物料與水攪拌混合均勻構(gòu)成混合物I。
(4)將粗集料投入混合物I中，攪拌90s，形成混合料II，完成后即可出料，裝模成型。
實驗數(shù)據(jù)：
按照上述制備方法制備實施例中的透水通氣型生態(tài)混凝土：
實施例1
廢棄粘土磚980kg、水泥280kg、水82kg、高效減水劑1.2kg、增強高分子劑11kg、混凝土降堿混合物料13kg。標號I。
實施例2
廢棄粘土磚1030kg、水泥290kg、水92kg、高效減水劑1.5kg、增強高分子劑12kg、混凝土降堿混合物料17kg。標號II。
實施例3
廢棄粘土磚1080kg、水泥300kg、水102kg、高效減水劑1.8kg、增強高分子劑13kg、混凝土降堿混合物料21kg。標號III。
實施例4
廢棄粘土磚1130kg、水泥320kg、水112kg、高效減水劑2.4kg、增強高分子劑13.5kg、混凝土降堿混合物料25kg。標號IV。
實施例5
廢棄粘土磚1050kg、水泥310kg、水95kg、高效減水劑2.1kg、增強高分子劑12.5kg、混凝土降堿混合物料18kg。標號V。
實施例6
廢棄粘土磚1080kg、水泥285kg、水100kg、高效減水劑1.8kg、增強高分子劑14kg、混凝土降堿混合物料16kg。標號VI。
分別測試透水通氣型生態(tài)混凝土I、II、III、IV、V、VI的透水系數(shù)、抗壓強度和抗折強度等評價本發(fā)明提供的透水通氣型生態(tài)混凝土指標，如表1所示：
表1實施例性能結(jié)果
從上述測試試驗結(jié)果可以看出，本發(fā)明的實施例制造的透水通氣型生態(tài)混凝土，具有一定的抗壓抗折強度，抗壓強度達到9.5～13.8Mpa、抗折強度達1.7～2.9Mpa，滿足了停車場、人行道、廣場、公園、河道護岸及綠化基盤等的鋪裝需要，同時透水系數(shù)1.36～2.25cm/s、pH值8.4～8.9也滿足了綠化植物生長環(huán)境的需要，因此可以正常使用。