本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑,具體是一種具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑,屬于路面混合料中的添加劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明還涉及所述具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的使用方法。
背景技術(shù):
近年來,城市熱島效應(yīng)明顯,極端氣候頻現(xiàn),城市建設(shè)越來越注重生態(tài)保護(hù),因此透水混凝土被廣泛應(yīng)用于城市非機(jī)動車道、廣場道路、景觀道路,現(xiàn)階段透水混凝土需求不斷增長,但是從技術(shù)方面來講,仍存在一些問題:一是透水混凝土在不采用特殊添加劑的情況下容易產(chǎn)生沉漿,石子顆粒間粘接力不強,表面石子抗剝落能力差等問題。二是透水混凝土無法通過充分增加水泥用量提高透水混凝土強度和粘接性能,在增加水泥用量時強度提高幅度較小,但是存在透水系數(shù)明顯降低的缺點。
因此對于透水混凝土添加劑的技術(shù)研究顯得尤為重要,通過微觀改性和宏觀增稠的方式,在保證透水混凝土透水系數(shù)的情況下提高混凝土的抗壓強度、抗折強度和表面抗剝離能力。
發(fā)明人檢索到以下相關(guān)專利文獻(xiàn):cn101514086a公開了一種砂漿或混凝土抗裂增強劑,它由占總重量的1%~5%的高強高模纖維、30%~44%的微硅粉、40%~50%的粉煤灰、1%~5%的聚乙烯醇粉末、1%~5%的可再分散乳膠粉、1%~5%的羥丙基甲基纖維素、1%~5%的減水劑、0.01%~1%的引氣劑和1%~4%纖維分散劑組成。cn101134649a公開了一種海港工程混凝土抗氯離子滲透增強劑的配方,具體如下:超細(xì)硅微粉15-20%,水洗及煅燒高嶺土20-25%,優(yōu)質(zhì)粉煤灰20-25%,磨細(xì)高爐礦渣20-25%,超細(xì)納米纖維5-10%,高效減水劑6%,保坍劑0.09%,引氣劑0.09%,有機(jī)活性激發(fā)劑0.12%。cn104402009a公開了一種水化硅酸鈣凝膠溶液早強劑及其制備方法,包括:鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料、凝膠分散劑和水,鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料的重量比為0.3~3:1,水的重量與鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料的總重量比為5~30:1,凝膠分散劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~2.0%。
以上這些技術(shù)對于如何使增強劑制成的透水混凝土具有良好的粘接性能,能防止透水混凝土沉降,提高抗折強度、抗壓強度,并未給出具體的指導(dǎo)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑,用它制成的透水混凝土具有良好的粘接性能,能防止透水混凝土沉降,提高抗折強度、抗壓強度,施工更加方便。
為此,本發(fā)明還要提供所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的使用方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑(或者說是具有納米增強作用的透水混凝土增強劑),其技術(shù)方案在于它是由下述組分及重量配比的原料混合均勻而制成的:固態(tài)減水劑1~3份,膠粉1~3份,硅粉2~6份,增稠劑0.05~0.20份,水性增粘粉0.01~0.08份,納米二氧化硅0.1~1.0份,混合料3~8份。所述的增稠劑為羥基丙酰甲基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、羥丙基纖維素中的一種或幾種;所述的混合料為粉煤灰、硅粉、磨細(xì)石粉中的一種或幾種。
上述技術(shù)方案中,優(yōu)選方案可以是,所述的固態(tài)減水劑可以為甲基-烯丙基聚氨乙烯醚類減水劑、萘磺酸鹽甲醛聚合物減水劑中的一種或幾種(的組合)。上述的固態(tài)減水劑為市場上銷售的商品,比如可以是cr-p818型、cr-p811型和cr-p801型固態(tài)減水劑中的一種或幾種(的組合),單一劑型皆由岳陽東方雨虹防水技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)(公眾于2017年4月1日前能夠知曉其化學(xué)成分)。
所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的使用方法,其技術(shù)方案在于它是在混凝土拌制過程中隨水泥組分一起混合均勻使用,所用的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的用量為1~2重量份,在所述的透水混凝土中具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑與其它原料的重量配比是:水泥30~40份,玄武巖碎石150~160份,水10~11份,具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑1~2份。
上述技術(shù)方案中,優(yōu)選方案可以是,所述的水泥為p·042.5r水泥。上述的玄武巖碎石的粒徑可以為5~10mm,或者為2~5mm。
將本發(fā)明應(yīng)用于透水混凝土,通過納米材料改性的方式改變了透水混凝土中水泥漿體的性能,通過各組分間的協(xié)同作用改善了透水混凝土中水泥漿體的流變性能,大幅提高了透水混凝土的抗折強度和抗壓強度。本發(fā)明增加了透水混凝土的有效連通孔,增加了透水系數(shù),防止了透水混凝土沉漿,提高了透水混凝土表面石子的抗剝離性能。本發(fā)明為單一狀態(tài)組分,具有能夠簡化透水混凝土制備過程、產(chǎn)品組成材料易得、成本較低等優(yōu)點。與已有的增強劑相比,本發(fā)明的制造成本降低了25%以上。本發(fā)明對于常用的透水混凝土面層及底層的兩種不同碎石粒徑的透水混凝土的增強效果進(jìn)行了對比(參見具體實施方式部分)。
綜上所述,本發(fā)明通過合理的配比,優(yōu)選了其中所用組成及用量,所述增強劑制成的透水混凝土性能好,即具有良好的粘接性能,防止了透水混凝土沉降,提高了抗折強度、抗壓強度,施工更加方便,有利于維護(hù)生態(tài)平衡和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。而且制備工藝簡單、方便。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明,本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施,給出了詳細(xì)的實施方法和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的各實施例。
本發(fā)明以下實施例用的玄武巖碎石的粒徑為5~10mm以及粒徑為2~5mm。水泥采用四川峨勝水泥集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的峨勝牌p·o42.5r普通硅酸鹽水泥。水為自來水。
實施例1:本發(fā)明所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑是由下述組分及重量配比的原料混合均勻而制成的:固態(tài)減水劑2份,膠粉2份,硅粉4份,增稠劑0.10份,水性增粘粉0.04份,納米二氧化硅0.5份,混合料5份。所述的增稠劑為羥基丙酰甲基纖維素、羧甲基纖維素兩種的組合(二者的重量配比為1:1,兩種原料中前面的原料與后面的原料重量之比,以下同)。所述的混合料為粉煤灰、磨細(xì)石粉兩種的組合(二者的重量配比為1:0.5)。各組分稱量準(zhǔn)確后進(jìn)行混合均勻即制成本發(fā)明的透水混凝土增強劑(產(chǎn)品)。上述的固態(tài)減水劑為市場上銷售的商品,是
cr-p818型固態(tài)減水劑、cr-p811型固態(tài)減水劑的組合,二者的重量配比為1:2。固態(tài)減水劑還可以為甲基-烯丙基聚氨乙烯醚類減水劑、萘磺酸鹽甲醛聚合物減水劑中的一種或幾種(的組合)?;蛘撸?/p>
本發(fā)明所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑是由下述組分及重量配比的原料混合均勻而制成的:固態(tài)減水劑3份,膠粉3份,硅粉5份,增稠劑0.20份,水性增粘粉0.07份,納米二氧化硅0.9份,混合料7份。所述的增稠劑為羥丙基纖維素。所述的混合料為硅粉、磨細(xì)石粉兩種的組合(二者的重量配比為1:1.5)。各組分稱量準(zhǔn)確后進(jìn)行混合均勻即制成本發(fā)明的透水混凝土增強劑(產(chǎn)品)。上述的固態(tài)減水劑為市場上銷售的商品,是cr-p801型固態(tài)減水劑。固態(tài)減水劑還可以為甲基-烯丙基聚氨乙烯醚類減水劑、萘磺酸鹽甲醛聚合物減水劑中的一種或幾種(的組合)。
實施例2:本發(fā)明所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的使用方法,是在混凝土拌制過程中隨水泥組分一起混合均勻使用,所用的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑的用量為1.5重量份,在所述的透水混凝土中具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑與其它原料的重量配比是:p·o42.5r水泥38份,玄武巖碎石156份,水10份,具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑1.5份。
實施例3:本發(fā)明所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑是在混凝土拌制過程中隨水泥組分一起混合均勻使用。透水混凝土原料(重量份):p·o42.5r水泥38份,玄武巖碎石156份(粒徑5~10mm),水10份,實施例1制備的透水混凝土增強劑0、0.5、1.0、1.5、2.0份五組進(jìn)行試驗,分別記為a、b、c、d、e實驗組。
透水混凝土的制備:預(yù)先將稱量好的水泥及透水混凝土增強劑拌合均勻,然后將石子(玄武巖碎石)稱量后加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌混合均勻,加入一半(透水混凝土配比)用水,混合攪拌30s,再加入p·o42.5r水泥與透水混凝土增強劑混合物攪拌60s。完成上述步驟后倒出拌合物采用平板振搗器(1500w)成型150mm×150mm×150mm標(biāo)準(zhǔn)抗壓試塊和150mm×150mm×550mm標(biāo)準(zhǔn)抗折試塊,采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d和28d后,依照gb50081《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》。測試結(jié)果見表1。
表1,5~10mm粒徑碎石透水混凝土抗壓強度及抗折強度測試結(jié)果
實施例4:本發(fā)明所述的具有納米增強作用的純粉劑透水混凝土增強劑是在混凝土拌制過程中隨水泥組分一起混合均勻使用。透水混凝土原料(重量份):p·o42.5r水泥39份,玄武巖碎石156份(粒徑2~5mm),水11份,實施例1制備的透水混凝土增強劑0、0.5、1.0、1.5、2.0份五組進(jìn)行試驗,分別記為f、g、h、i、j實驗組。
透水混凝土的制備:預(yù)先將稱量好的水泥及透水混凝土增強劑拌合均勻,然后將石子(玄武巖碎石)稱量后加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌混合均勻,加入一半(透水混凝土配比)用水,混合攪拌30s,再加入p·o42.5r水泥與透水混凝土增強劑混合物攪拌60s。完成上述步驟后倒出拌合物采用平板振搗器(1500w)成型150mm×150mm×150mm標(biāo)準(zhǔn)抗壓試塊和150mm×150mm×550mm標(biāo)準(zhǔn)抗折試塊,采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d和28d后,依照gb50081《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》。測試結(jié)果見表2。
表2,2~5mm粒徑碎石透水混凝土抗壓強度及抗折強度測試結(jié)果
通過測試結(jié)果對比顯示,對于現(xiàn)階段常用的兩種粒徑分布的碎石的透水混凝土,使用增強劑后的是實驗組透水混凝土的抗壓強度與抗折強度均有提高。在摻量不斷加大強度提高越好,最高可以使混凝土抗折與抗壓強度提高100%以上,對于透水混凝土的透水系數(shù)的影響并不明顯,但是均高于不摻入增強劑的實驗組,但是實驗組從適配過程中發(fā)現(xiàn),對于未摻入增強劑的實驗組,成型過程中極易發(fā)生沉漿堵塞連通空隙的現(xiàn)象,從施工角度來講,本發(fā)明的增強劑有明顯的改善透水混凝土施工狀態(tài)的作用。
考慮到施工成本的原因,本產(chǎn)品建議摻入量為實驗組c與i實驗組對應(yīng)的摻量,此摻量能夠充分滿足施工要求,并且成本較低。
與背景技術(shù)中cn101514086a所公開的一種砂漿或混凝土抗裂增強劑的技術(shù)方案相比,本發(fā)明的組分與其不同,組分含量與其明顯不同,cn101514086a所解決的是混凝土抗裂問題,即建筑物墻體的開裂問題,而本發(fā)明所解決的是如何提高透水混凝土的粘接性能、并且提高其抗折強度和抗壓強度的問題,實驗證明,用本發(fā)明制成的透水混凝土具有良好的粘接性能,增加了透水混凝土的有效連通孔,增加了透水系數(shù),防止了透水混凝土沉漿,提高了透水混凝土表面石子的抗剝離性能,提高了抗折強度(抗折強度提高了20%以上)、抗壓強度(抗壓強度提高了25%以上),施工更加方便。