本發(fā)明屬于道路鋪設(shè)材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度透水混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化水平的不斷提高，越來越多的城市地表逐步被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋。與自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收熱量和滲透雨水的能力，導(dǎo)致雨水無法滲入地下，路面形成大量的積水且影響城市地下水的補(bǔ)充，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。
透水混凝土是為了彌補(bǔ)普通混凝土的不透水性而誕生的一種新型混凝土，屬于環(huán)保型、生態(tài)型混凝土材料，具有透水性和透氣性，主要由骨料、水泥、外加劑、水等通過特定工藝加工而成的一種多孔混凝土，在滿足路面使用性能要求的同時，能實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)多孔且連續(xù)的特點(diǎn)，使其具有良好的透水性。在集中降雨的時候，雨水可以通過連通孔隙及時滲入地下，達(dá)到迅速排水及補(bǔ)充地下水資源的目的，配以相應(yīng)的雨水收集設(shè)施，還可以節(jié)約水資源。
但目前市場上的透水混凝土強(qiáng)度低，無法滿足鋪設(shè)高性能路面的要求；透水系數(shù)較低，一般其透水系數(shù)低于10mm/s，無法滿足雨水季節(jié)排水的要求，容易造成地面積水現(xiàn)象的發(fā)生；另外，普通透水混凝土耐候性差，抗凍融能力低，容易產(chǎn)生凍融破壞，嚴(yán)重阻礙透水混凝土的應(yīng)用發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種高強(qiáng)度透水混凝土及其制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種高強(qiáng)度透水混凝土，包括如下重量份的原料：水泥100～150份、碎石300～450份、中砂30～50份、水40～60份、聚羧酸3～10份、消石灰2～8份、吸水凝膠1～3份、可溶性淀粉0.5～2份、納米氧化鈣0.2～0.8份、膨脹劑0.05～0.1份
優(yōu)選的，所述高強(qiáng)度透水混凝土包括如下重量份的原料：水泥100份、碎石400份、中砂30份、水50份、聚羧酸5份、消石灰5份、吸水凝膠2份、可溶性淀粉1份、納米氧化鈣0.6份、膨脹劑0.1份。
優(yōu)選的，所述水泥為P.O52.5水泥。
優(yōu)選的，所述碎石粒徑為5～10mm，堆積密度為1493kg/m3，表觀密度為2710kg/m3，孔隙率為45％。
優(yōu)選的，所述吸水凝膠由聚丙烯酸樹脂、羧甲基纖維素鈉、酯化淀粉、二氧化硅、交聯(lián)劑、引發(fā)劑制備而成。
優(yōu)選的，所述吸水凝膠中各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：聚丙烯酸樹脂10～25％、羧甲基纖維素鈉30～50％、酯化淀粉20～25％、二氧化硅15～20％、引發(fā)劑1～5％、交聯(lián)劑0.5～1％。
優(yōu)選的，所述膨脹劑包括如下重量份的原料：膨脹珍珠巖20～40份、膨脹石墨20～30份、硬脂酸鈣10～20份、明礬石10～20份、納米鈦酸鋁纖維10～20份。
本發(fā)明的另一目的是提供一種高強(qiáng)度透水混凝土的制備方法，包括如下步驟：
(1)將上述重量份的水泥、碎石、中砂置于混凝土攪拌機(jī)中混合攪拌10～15min；
(2)將上述重量份的水、聚羧酸、可溶性淀粉混合攪拌，然后加入到步驟(1)所得混合物中攪拌混合10～15min；
(3)將上述重量份的消石灰、吸水凝膠、納米氧化鈣、膨脹劑加入步驟(2)所得混合物中繼續(xù)攪拌5～15min，然后進(jìn)行振動、壓制，即得所述高強(qiáng)度透水混凝土。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明選用合適的水灰比，提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，添加聚羧酸減水劑，一方面可以減少用水量，改善水泥漿體微觀結(jié)構(gòu)的均勻性，另一方面改善透水性混凝土的工作性；選擇較小粒徑的碎石、中砂，與水泥配合組成粗骨料形成孔隙，增加混凝土的透水性；添加可溶性淀粉和吸水凝膠，均勻填充在粗骨料形成的空隙中，隨著可溶性淀粉的逐漸降解、溶解并流失，在混凝土中形成完全貫通的微細(xì)可透水微孔，不但保證了混凝土的強(qiáng)度、耐磨性，而且具有可透水性；同時添加的膨脹劑具有自動膨脹和收縮功能，且與粗細(xì)骨料具有良好的粘接性，能夠獲得高強(qiáng)度、高耐磨性、高透水性的透水混凝土。
本發(fā)明提供的高強(qiáng)度透水混凝土，通過合理的配比，優(yōu)選出適合高強(qiáng)度透水混凝土的減各種原料種類及用量，所得透水混凝土施工性能良好，孔隙率大，同時本發(fā)明透水混凝土的耐磨性好，抗壓強(qiáng)度達(dá)到30MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到3MPa，透水系數(shù)達(dá)到5mm/s以上，能夠滿足各種對于混凝土有透水要求的工程需要，可廣泛用于高速道路、城市道路、園林道路、人行道、停車場、公園等有透水要求的工程和道路，有利于維護(hù)生態(tài)平衡和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度透水混凝土，其組成為：P.O52.5水泥100份、粒徑為5mm碎石300份、中砂30份、水40份、聚羧酸3份、消石灰2份、吸水凝膠1份、可溶性淀粉0.5份、納米氧化鈣0.2份、膨脹劑0.05份；其中，吸水凝膠由如下原料制備而成：聚丙烯酸樹脂10％、羧甲基纖維素鈉40％、酯化淀粉25％、二氧化硅20％、引發(fā)劑4％、交聯(lián)劑1％；膨脹劑包括如下重量份的原料：膨脹珍珠巖20份、膨脹石墨30份、硬脂酸鈣10份、明礬石20份、納米鈦酸鋁纖維20份。
所述高強(qiáng)度透水混凝土的制備方法為：
(1)將上述重量份的水泥、碎石、中砂置于混凝土攪拌機(jī)中混合攪拌10min；
(2)將上述重量份的水、聚羧酸、可溶性淀粉混合攪拌，然后加入到步驟(1)所得混合物中攪拌混合15min；
(3)將上述重量份的消石灰、吸水凝膠、納米氧化鈣、膨脹劑加入步驟(2)所得混合物中繼續(xù)攪拌5min，然后進(jìn)行振動、壓制，即得所述高強(qiáng)度透水混凝土。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度透水混凝土，其組成為：P.O52.5水泥100份、粒徑為10mm碎石400份、中砂30份、水50份、聚羧酸5份、消石灰5份、吸水凝膠2份、可溶性淀粉1份、納米氧化鈣0.6份、膨脹劑0.1份；其中，吸水凝膠由如下原料制備而成：聚丙烯酸樹脂13％、羧甲基纖維素鈉50％、酯化淀粉20％、二氧化硅15％、引發(fā)劑1.5％、交聯(lián)劑0.5％；膨脹劑包括如下重量份的原料：膨脹珍珠巖30份、膨脹石墨25份、硬脂酸鈣15份、明礬石15份、納米鈦酸鋁纖維15份。
所述高強(qiáng)度透水混凝土的制備方法為：
(1)將上述重量份的水泥、碎石、中砂置于混凝土攪拌機(jī)中混合攪拌15min；
(2)將上述重量份的水、聚羧酸、可溶性淀粉混合攪拌，然后加入到步驟(1)所得混合物中攪拌混合10min；
(3)將上述重量份的消石灰、吸水凝膠、納米氧化鈣、膨脹劑加入步驟(2)所得混合物中繼續(xù)攪拌10min，然后進(jìn)行振動、壓制，即得所述高強(qiáng)度透水混凝土。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度透水混凝土，其組成為：P.O52.5水泥100～150份、粒徑為5mm碎石300～450份、中砂30～50份、水40～60份、聚羧酸3～10份、消石灰2～8份、吸水凝膠1～3份、可溶性淀粉0.5～2份、納米氧化鈣0.2～0.8份、膨脹劑0.05～0.1份；其中，吸水凝膠由如下原料制備而成：聚丙烯酸樹脂25％、羧甲基纖維素鈉30％、酯化淀粉24％、二氧化硅15％、引發(fā)劑5％、交聯(lián)劑1％；膨脹劑包括如下重量份的原料：膨脹珍珠巖40份、膨脹石墨20份、硬脂酸鈣20份、明礬石10份、納米鈦酸鋁纖維10份。
所述高強(qiáng)度透水混凝土的制備方法為：
(1)將上述重量份的水泥、碎石、中砂置于混凝土攪拌機(jī)中混合攪拌10min；
(2)將上述重量份的水、聚羧酸、可溶性淀粉混合攪拌，然后加入到步驟(1)所得混合物中攪拌混合10min；
(3)將上述重量份的消石灰、吸水凝膠、納米氧化鈣、膨脹劑加入步驟(2)所得混合物中繼續(xù)攪拌15min，然后進(jìn)行振動、壓制，即得所述高強(qiáng)度透水混凝土。
以上為本發(fā)明較佳實(shí)施例，只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)施例，在具體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。