本發(fā)明涉及混凝土領(lǐng)域，尤其涉及一種高使用壽命透水混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著世界經(jīng)濟的不斷繁榮和發(fā)展，地球逐漸改變了它原來的面貌。城市建設(shè)日新月異，迅猛發(fā)展，同時也使人們被鋼筋混凝土的世界所包圍。公共建筑、住宅、道路建設(shè)使得地表環(huán)境硬化，幾乎完全改變了興建地的生態(tài)環(huán)境，大氣蒸發(fā)循環(huán)受到影響，導(dǎo)致城市區(qū)域內(nèi)空氣濕度降低，氣溫升高，形成“熱島效應(yīng)”，城市綠地等綠化的缺失也加劇了這一現(xiàn)象。這種“熱島效應(yīng)”使得夏季里城市更加悶熱，大氣中粉塵增多，人們生活越來越感到不舒適，威脅著人類的健康，地面硬化使得雨水幾乎無法對地下水進行補充，水資源流失將會導(dǎo)致逐年干旱，沙塵暴愈加頻繁。我國許多北方城市，包括首都北京，近年來頻繁發(fā)生沙塵暴現(xiàn)象就是環(huán)境生態(tài)遭受破壞的實例。城市水資源遭到破壞和流失成為日益突出的生態(tài)問題。如何解決水資源生態(tài)環(huán)境問題，保護我們的地區(qū)，使得人們有一個完全生態(tài)、自然、舒適的生活環(huán)境，就成為人們在可持續(xù)發(fā)展的進程中必須要高度重視的問題。而綠色環(huán)保建材也就成為城市建設(shè)的首選。2014年，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部對外發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，這意味著今后我國城鎮(zhèn)排水防澇系統(tǒng)的建設(shè)將不再以“修大管子”為主，把雨水從包袱變成解渴財富，建設(shè)理念將發(fā)生徹底轉(zhuǎn)變。建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是今后我國城市建設(shè)的重大任務(wù)。顧名思義，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自如災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。建海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地、花園、可滲透建筑等城市配套設(shè)施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用，最后剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排，從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標準，緩減城市內(nèi)澇的壓力?，F(xiàn)有的透水混凝土基本上滿足“海綿體”的要求，彌補了普通混凝土的不透水性，是一種生態(tài)環(huán)保型混凝土。然而，現(xiàn)有的透氣混凝土還存在抗壓強度和透水透氣性較差的缺點。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種高使用壽命透水混凝土。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種高使用壽命透水混凝土的制備方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種高使用壽命透水混凝土，由下述重量份的原料制備而成：優(yōu)選地，一種高使用壽命透水混凝土，由下述重量份的原料制備而成：所述石子，優(yōu)選為無片狀結(jié)構(gòu)的粒徑為3-12mm的玄武巖碎石。所述水泥，優(yōu)選為普通硅酸鹽水泥，強度等級可以采用32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R，具體可以采用42.5灰水泥。所述凝膠增強料由下述質(zhì)量份原料組成：所述凝膠增強料中：所述水泥，優(yōu)選為普通硅酸鹽水泥，強度等級可以采用32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R，具體可以采用42.5灰水泥。所述二氧化硅，優(yōu)選為二氧化硅微粉，執(zhí)行標準為GB/T18736-2002《高強高性能混凝土用礦物外加劑》-硅灰。所述聚乙烯醇，(簡稱PVA)外觀為白色粉末，是一種用途相當(dāng)廣泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，英文名稱polyvinylalcohol，CAS號：9002-89-5。具體可以采用型號為1788、2488、1799、2099、2499的聚乙烯醇。可再分散乳膠粉產(chǎn)品為水溶性可再分散粉末，分為乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物(VAE)、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物等等，噴霧干燥后制成的粉體粘合劑，以聚乙烯醇作為保護膠體。這種粉體在與水接觸后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳膠粉具有高粘結(jié)能力和獨特的性能，如：抗水性，施工性及隔熱性等，因此，它們的應(yīng)用范圍是極其廣泛的。所述光亮劑用以增強混凝土的光亮度，為液態(tài)、水乳或粉狀的有機物質(zhì)，具有去污與上光的特點，可從市面購買獲得，如油酸二乙醇胺鹽(CAS號：2717-15-9)、油酸單乙醇胺(CAS號：2272-11-9)或光亮粉。優(yōu)選地，所述光亮劑為油酸單乙醇胺和油酸二乙醇胺鹽按照質(zhì)量比(1-3):(1-3)混合而成。所述減水劑，是一種在維持混凝土坍落度不變的條件下，能減少拌合用水量的混凝土外加劑。大多屬于陰離子表面活性劑，有木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后對水泥顆粒有分散作用，能改善其工作性，減少單位用水量，改善混凝土拌合物的流動性；或減少單位水泥用量，節(jié)約水泥。優(yōu)選地，所述的減水劑為三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉中一種或多種的混合物。更優(yōu)選地，所述的減水劑由三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉混合而成，所述三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉，CAS號：1323-19-9。2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉，CAS號：7153-21-1。2,6-二叔丁基萘磺酸鈉，CAS號：14992-59-7。所述木質(zhì)素纖維，是一種有機纖維，主要應(yīng)用于路面鋪設(shè)，是不可缺少的穩(wěn)定劑。木質(zhì)素纖維通常呈絮狀，而有時，比如瀝青瑪蹄脂碎石混合料——SMA(StoneMasticAsphalt)路面中用做穩(wěn)定劑的木質(zhì)素纖維是顆粒狀。所述乳液，優(yōu)選為聚丙烯酸酯乳液。聚丙烯酸酯乳液是一種水泥基高分子聚合物的水分散體，加入聚丙烯酸酯乳液的混凝土或砂漿具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、抗凍、防滲、防腐、抗氯離子滲透、耐老化和耐蝕性能，適用于海洋、水閘、瀑布、港口工程、公路、橋梁、冶金、化工、工業(yè)地坪與民用建筑等鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲、防腐護面和修補工程。加入聚聚丙烯酸酯乳液的砂漿混凝土還能耐稀酸、尿素、苯等化學(xué)介質(zhì)腐蝕。聚丙烯酸酯乳液已列入國家《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》GB50046-95作為化工耐腐蝕材料。所述著色劑，為顏料，如：氧化鐵黃、氧化鐵紅、氧化鐵棕、氧化鐵黑、復(fù)合顏料藍、復(fù)合顏料綠等。本發(fā)明還公開了一種高使用壽命透水混凝土的制備方法，由下述步驟組成：按配比稱取水泥、二氧化硅、聚乙烯醇、可再分散性乳膠粉、光亮劑、減水劑和木質(zhì)素纖維，攪拌混合均勻，得到凝膠增強料；將乳液加入5-15重量倍數(shù)的水中攪拌混合均勻，得到乳化反應(yīng)劑；將石子、灰水泥、上述制備的凝膠增強料和乳化反應(yīng)劑、著色劑和水，加入混凝土攪拌機中攪拌混合均勻。本發(fā)明提供的高使用壽命透水混凝土，具有良好的抗壓強度和透水系數(shù)，能夠滿足各種對于混凝土有透水要求的工程需要，有利于維護生態(tài)平衡和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有良好的裝飾效果，易維護性，高抗凍融性，高散熱性，高承載力，并且能夠有效改善城市生態(tài)環(huán)境，具有良好的生態(tài)環(huán)保性，使用壽命長達8年以上。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例中各原料介紹：凝膠增強料中的各原料介紹：高使用壽命透水混凝土中，各原料：石子玄武巖碎石，粒徑為5mm水泥上海海螺水泥有限公司生產(chǎn)的42.5灰水泥乳液南通生達化工有限公司生產(chǎn)的SD-818真石漆用著色劑上海一品顏料有限公司生產(chǎn)的氧化鐵紅FDK-2505可再分散性乳膠粉(VAE)技術(shù)參數(shù)：聚合物種類醋酸乙烯-乙烯共聚合物外觀白色粉末可自由流動保護膠體聚乙烯醇固形份(wt％)99±1％灰份含量(wt％)10±2％平均粒徑(μm)90黏度(cps,25℃,10rpm)2000玻璃轉(zhuǎn)化點*(tg,onset,℃)-15±5SD-818真石漆用乳液(聚丙烯酸酯共聚乳液)技術(shù)參數(shù)：實施例1凝膠增強料的制備方法：稱?。核?00公斤；二氧化硅250公斤；聚乙烯醇50公斤；可再分散性乳膠粉(VAE)25公斤；光亮劑10公斤；減水劑10公斤；木質(zhì)素纖維15公斤。將上述原料攪拌混合均勻，即可制得本發(fā)明的凝膠增強料。所述減水劑為蘇州市興邦化學(xué)建材有限公司生產(chǎn)的型號PC-1030消泡型聚羧酸減水劑。所述光亮劑為蘇州市興邦化學(xué)建材有限公司生產(chǎn)的光亮粉。高使用壽命透水混凝土的制備方法：將0.4公斤乳液(即SD-818真石漆用乳液)加入3.6公斤水中攪拌混合均勻，得到乳化反應(yīng)劑；將1600公斤玄武巖碎石、320公斤42.5灰水泥、15公斤上述制備的凝膠增強料、4公斤上述制備的乳化反應(yīng)劑、6公斤著色劑氧化鐵紅、870公斤水，加入混凝土攪拌機中攪拌混合均勻。高使用壽命透水混凝土施工方案：透水混凝土屬于干性混凝土料，其初凝快，攤鋪必須及時。對于人行道面，大面積施工采用分塊隔倉式進行攤鋪物料，其松鋪系數(shù)為1.1。將混合料均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準平整度，然后平板振動器或人工搗實，最后用抹合拍平。自然養(yǎng)護28天。實施例2與實施例1基本相同，區(qū)別在于：所述減水劑由2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉按照質(zhì)量比1:1混合而成。所述光亮劑為油酸二乙醇胺鹽。實施例3與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述減水劑由三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉按照質(zhì)量比1:1混合而成。所述光亮劑為油酸二乙醇胺鹽。實施例4與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述減水劑由三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉按照質(zhì)量比1:1混合而成。所述光亮劑為油酸二乙醇胺鹽。實施例5與實施例1基本相同，區(qū)別在于：所述減水劑由三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉按照質(zhì)量比1:1:1混合而成。所述光亮劑為油酸二乙醇胺鹽。實施例6與實施例5基本相同，區(qū)別在于：所述光亮劑為油酸單乙醇胺。實施例7與實施例5基本相同，區(qū)別在于：所述光亮劑為油酸單乙醇胺和油酸二乙醇胺鹽按照質(zhì)量比1:1混合而成。測試例1對實施例1-7制備得到的高使用壽命透水混凝土常規(guī)指標抗壓強度(測試標準：GB50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗方法)、透水性性能進行測試?？箟簭姸鹊臏y試標準：GB50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗方法。透水性測試參照甘冰清的碩士論文《透水混凝土的配合比設(shè)計及其性能研究》中2.3節(jié)中的方法進行。具體測試結(jié)果見下表。高使用壽命透水混凝土常規(guī)指標測試結(jié)果表28d抗壓強度(MPa)透水系數(shù)(cm/s)，15℃實施例133.55.1×10-2實施例234.65.8×10-2實施例334.95.3×10-2實施例433.85.5×10-2實施例536.86.5×10-2實施例635.75.6×10-2實施例738.87.3×10-2比較實施例5與實施例2-4，實施例5(三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉復(fù)配)常規(guī)指標抗壓強度和透水性性能明顯優(yōu)于實施例2-4(三(1-甲基乙基)萘磺酸鈉、2,7-二羥基萘-3,6-二磺酸鈉、2,6-二叔丁基萘磺酸鈉中任意二者復(fù)配)。比較實施例7與實施例5-6，實施例7(油酸單乙醇胺和油酸二乙醇胺鹽復(fù)配)常規(guī)指標抗壓強度和透水性性能明顯優(yōu)于實施例5-7(油酸單乙醇胺或油酸二乙醇胺鹽)。實施例1-7的透氣混凝土，還可以在施工工藝方面進一步改進：待自然養(yǎng)護28天后的透水混凝土成型干燥后在3天左右，還可以在透水混凝土表面噴涂面漆，每平方刷涂0.1-0.5公斤面漆，增強耐久性和美觀性。防止時間過會使透水混凝土空隙受污而堵塞空隙。所述面漆可以采用市售通用面漆，也可以采用下述方法制備而得：丙烯酸地坪漆與稀釋劑按照質(zhì)量比(3-7)：1進行混合。本發(fā)明提供的高使用壽命透水混凝土，具有良好的抗壓強度和透水系數(shù)，能夠滿足各種對于混凝土有透水要求的工程需要，有利于維護生態(tài)平衡和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有良好的裝飾效果，易維護性，高抗凍融性，高散熱性，高承載力，并且能夠有效改善城市生態(tài)環(huán)境，具有良好的生態(tài)環(huán)保性，使用壽命長達8年以上。當(dāng)前第1頁1 2 3