CN104496393A - 一种多用途混凝土胶凝剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多用途混凝土胶凝剂及其制备方法，多用途混凝土胶凝剂包括以下重量分数比组分：54.3-58.6%的水、5.0-5.5%的硫酸亚铁、5.4-6.0%的硫酸铁、4-5%的硫酸钠、5-6%的氯化镁、3.8-5%的氯化钾、2.4-3.0%的氯化胺、14.5-18.8%的氯化钙、0.1%的稳定剂、0.1%的分散剂。所述多用途混凝土胶凝剂，粘结作用强、应用范围广，添加到无砂混凝土中可铺设透水路和透水保水路面砖生产，铺设的路面透水保水性能好，抗压抗折强度大；施工路面自然养护，新筑道路养护周期短；也可采用城市建筑拆迁破碎后的无机料做为骨料，制成路面和透水保水砖，变废为宝、降低成本、绿色环保。

Description

一种多用途混凝土胶凝剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种多用途混凝土胶凝剂及其制备方法。

背景技术

透水混凝土的研究应用始于100多年前，据V.M.Malhortra记载：1852年英国在建造工程中由于缺少细骨料，开发了不含细骨料的混凝土，即透水混凝土。美国在20世纪60年代就开始了对普通混凝土地及透水性混凝土配合比设计方法的研究。1995年，南伊利诺伊大学的Nader Ghafoorim阐述了不含细骨料混凝土的概要，提出了透水混凝土这一概念，讨论了透水混凝土作为铺路材料的使用技巧，对其物理学性质及状态，特别是对冲击加固法进行了探讨研究，讨论了加固时的能量、效果、调配、制造时的技术等对硬化后混凝土地的物理力学性能所产生的影响；并且还在磨耗性及抗冻性方面进行了阐述。在日本，为了解决因抽取地下水而引起地基下沉等问题，在20世纪70年代后期提出了“雨水的地下还原政策”，着手开发透水性混凝土地铺装，并应用于实际工程，也是从那时起，透水混凝土逐渐被人们所关注。

事实上，透水地坪具有良好的经济效益和生态环境效益，但铺设透水路以及需要使用的各种透水保水砖都需要用到多用途混凝土胶凝剂，多用途混凝土胶凝剂的性能的好坏直接影响到后续透水保水砖以及铺设的透水路的性能，因此市场上亟需一种性能优越的多用途混凝土胶凝剂。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开一种多用途混凝土胶凝剂，包括以下重量分数比组分：54.3-58.6%的水、5.0-5.5%的硫酸亚铁、5.4-6.0%的硫酸铁、4-5%的硫酸钠、5-6%的氯化镁、3.8-5%的氯化钾、2.4-3.0%的氯化胺、14.5-18.8%的氯化钙、0.1%的稳定剂、0.1%的分散剂。

本发明所述多用途混凝土胶凝剂的制备方法包括以下步骤：

a、首先，分别称取60公斤的硫酸亚铁溶于100公斤的水中、称取65公斤的硫酸铁溶于100公斤的水中、称取50公斤的硫酸钠溶于100公斤的水中、称取65公斤的氯化镁溶于100公斤的水中、称取45公斤的氯化钾溶于100公斤的水中、称取30公斤的氯化胺溶于60公斤的水中，分别制成硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、硫酸钠溶液、氯化镁溶液、氯化钾溶液、氯化胺溶液，充分混匀溶解后，备用；

b、然后，准备一主罐进行多用途混凝土胶凝剂的配制，所述主罐内装有100公斤的常温水，再加入步骤a中的硫酸亚铁溶液，并搅拌10分钟；

c、再加入步骤a中的硫酸铁溶液，并搅拌10分钟；

d、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，缓慢加水30公斤，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

e、待温度降至60℃，再加入步骤a中的硫酸钠溶液，并搅拌10分钟；

f、再加入步骤a中的氯化镁溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

g、再加入步骤a中的氯化钾溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

h、再加入步骤a中的氯化胺溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

i、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

j、待温度降至60℃，再加入稳定剂1公斤，并搅拌10分钟；

k、再加入分散剂1公斤，并将温度控制在60℃，并加水75公斤，搅拌24小时后得到所述多用途混凝土胶凝剂。

本发明的有益效果是通过采用所述制备方法得到的多用途混凝土胶凝剂，粘结作用强、应用范围广，将多用途混凝土胶凝剂添加到混凝土中进行道路铺设，路面透水保水性能好，且路面的抗压抗折强度大、耐磨性、抗冻性都得到提高，且由于多用途混凝土胶凝剂的使用，混凝土的水泥使用量比普通混凝土减少了百分之三十以上，对环境保护起到了积极的作用，且由于水泥的掺入量少，大幅降低了人工费用以及生产成本，并节省了大量水资源；采用所述多用途混凝土胶凝剂添加制成的透水保水免烧砖，无需传统方式的每天人工洒水养护，每3天养护一次，即可达到一般混凝土10天的硬度，节省了养护成本和人力成本；且采用所述多用途混凝土胶凝剂，在添加入水泥和城市建筑拆迁破碎后的混凝土骨料后，即可变废为宝，可用于铺设透水保水的路面，以及用于制造透水保水路面砖，既降低了生产成本，又循环利用了大量的城市建筑垃圾，绿色环保。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明公开一种多用途混凝土胶凝剂，将所述多用途混凝土胶凝剂命名为CCJ-1，CCJ-1包括以下重量分数比组分：54.3-58.6%的水、5.0-5.5%的硫酸亚铁、5.4-6.0%的硫酸铁、4-5%的硫酸钠、5-6%的氯化镁、3.8-5%的氯化钾、2.4-3.0%的氯化胺、14.5-18.8%的氯化钙、0.1%的稳定剂、0.1%的分散剂。

本发明所述多用途混凝土胶凝剂CCJ-1的制备方法包括以下步骤：

a、首先，分别称取60公斤的硫酸亚铁溶于100公斤的水中、称取65公斤的硫酸铁溶于100公斤的水中、称取50公斤的硫酸钠溶于100公斤的水中、称取65公斤的氯化镁溶于100公斤的水中、称取45公斤的氯化钾溶于100公斤的水中、称取30公斤的氯化胺溶于60公斤的水中，分别制成硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、硫酸钠溶液、氯化镁溶液、氯化钾溶液、氯化胺溶液，充分混匀溶解后，备用；

b、然后，准备一主罐进行多用途混凝土胶凝剂的配制，所述主罐内装有100公斤的常温水，再加入步骤a中的硫酸亚铁溶液，并搅拌10分钟；

c、再加入步骤a中的硫酸铁溶液，并搅拌10分钟；

d、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，缓慢加水30公斤，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

e、待温度降至60℃，再加入步骤a中的硫酸钠溶液，并搅拌10分钟；

f、再加入步骤a中的氯化镁溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

g、再加入步骤a中的氯化钾溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

h、再加入步骤a中的氯化胺溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

i、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

j、待温度降至60℃，再加入稳定剂1公斤，并搅拌10分钟；

k、再加入分散剂1公斤，并将温度控制在60℃，并加水75公斤，搅拌24小时后得到所述多用途混凝土胶凝剂。

采用所述制备方法得到的多用途混凝土胶凝剂CCJ-1，应用范围广，可用于铺设轻重载荷多孔透水保水混凝土道路、制作彩色透水保水地坪砖、草坪砖以及增强透水保水混凝土垫层的强度。

多用途混凝土胶凝剂CCJ-1通过与单级配骨料中的水泥发生一系列的水化合及离子交换反应，使之包裹在石子周围的水泥晶体增大而加大粗骨料表面的粘结面积，使之在保持一定空隙率的情况下，添加所述多用途混凝土胶凝剂制得的透水保水混凝土试块可达到C30以上的抗压强度和5Mpa以上的抗折强度，提高了透水保水性混凝土的强度；由于多用途混凝土胶凝剂是由特殊的无机质化合而成，经所述制备方法生产，使之产生大量的金属离子，使包裹在粗骨料周围的水泥晶体随着时间推移而更加坚固。透水保水性混凝土在非密实的情况下，通过添加一定比例的所述多用途混凝土胶凝剂，可以达到普通密实性混凝土的强度要求，且质量由普通混凝土的2.4吨/m3降低至2.1吨/m3，因此该透水保水混凝土也称为轻质混凝土。而在相同等级强度下，同体积普通混凝土与透水保水混凝土相比，可节约13％以上的水泥用量。经测试，所述多用途混凝土胶凝剂添加铺设的路面，其透水率可达0.9mm/s。添加所述多用途混凝土胶凝剂的透水保水道路不仅能满足轻载荷路面的承载要求，而且可以满足重载荷道路要求。道路寿命可达１５年以上，耐用耐磨性能均优于沥青路面。由于混凝土内部的毛细管的减少，多孔的结构增加了混凝土的冷热交换界面，而不会使透水混凝土因冰冻而产生结构破坏，提高了抗冻融性。多孔性的混凝土，提高了散热性，降低了储热能力，而且只需普通混凝土的施工设备配合添加所述多用途混凝土胶凝剂制成的透水混凝土铺设而成的道路，养护简单，无需每日洒水养护。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (2)

1.一种多用途混凝土胶凝剂，其特征在于，包括以下重量分数比组分：

54.3-58.6%的水、5.0-5.5%的硫酸亚铁、5.4-6.0%的硫酸铁、4-5%的硫酸钠、5-6%的氯化镁、3.8-5%的氯化钾、2.4-3.0%的氯化胺、14.5-18.8%的氯化钙、0.1%的稳定剂、0.1%的分散剂。

2.根据权利要求1所述的多用途混凝土胶凝剂，其制备方法包括以下步骤：

a、首先，分别称取60公斤的硫酸亚铁溶于100公斤的水中、称取65公斤的硫酸铁溶于100公斤的水中、称取50公斤的硫酸钠溶于100公斤的水中、称取65公斤的氯化镁溶于100公斤的水中、称取45公斤的氯化钾溶于100公斤的水中、称取30公斤的氯化胺溶于60公斤的水中，分别制成硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、硫酸钠溶液、氯化镁溶液、氯化钾溶液、氯化胺溶液，充分混匀溶解后，备用；

b、然后，准备一主罐进行多用途混凝土胶凝剂的配制，所述主罐内装有100公斤的常温水，再加入步骤a中的硫酸亚铁溶液，并搅拌10分钟；

c、再加入步骤a中的硫酸铁溶液，并搅拌10分钟；

d、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，缓慢加水30公斤，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

e、待温度降至60℃，再加入步骤a中的硫酸钠溶液，并搅拌10分钟；

f、再加入步骤a中的氯化镁溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

g、再加入步骤a中的氯化钾溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

h、再加入步骤a中的氯化胺溶液，并将温度控制在60℃以下，搅拌10分钟；

i、再缓慢加入氯化钙，直至温度升至80℃停止投料，待温度降至60℃时再继续投料，温度控制在80℃以下，直至加入氯化钙的总量达到100公斤；

j、待温度降至60℃，再加入稳定剂1公斤，并搅拌10分钟；

k、再加入分散剂1公斤，并将温度控制在60℃，并加水75公斤，搅拌24小时后得到所述多用途混凝土胶凝剂。