CN105084838A - 公路工程用透水混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种公路工程用耐腐蚀透水混凝土，属于建筑材料的技术领域。本发明所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，由20~25wt%的凝胶材料、1.0~1.2wt%的富钙质粉、5.0~6.0wt%的矿渣粒料、20~25wt%的钢渣骨料、2.5~3.2wt%的外加剂，和余量的粗集料组成。本发明所述的耐腐蚀透水混凝土在孔隙率、透水系数显著高于常规透水混凝土的前提下，其抗压强度仍高于常规透水混凝土，而且具有良好的耐腐蚀性能，显著提高了使用寿命。

Description

公路工程用透水混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种公路工程用透水混凝土。
背景技术
以往城市道路施工一般采用普通的混凝土，由于其形成的路面不能渗透并收集雨水，而且对热的反射性强，容易导致雨水聚集、热岛效应等环境问题。而采用透水混凝土来铺设辅路、非机动车道等路面是解决上述问题的有效途径之一。透水混凝土是一种大孔混凝土，一般采用特定粒径集料作为骨架，胶结材料包裹于集料表面作为胶结层，形成骨架—孔隙的多孔结构。与普通混凝土路面相比，透水路面具有较大的孔隙率，能积蓄较多的热量，有利于消除“热岛效应”，并能够收集并渗透雨水，有利于减少城市内涝并改善土壤，同时还有利于吸收噪音，具有良好的生态效应和社会效益。
透水混凝土一般由胶凝材料、粗集料、水和外加剂组成。其中，不掺加细集料，或者掺杂的细集料较少，从而使得整个混凝土路面孔隙率很高，从而水能够渗透雨水并吸收储存热量。但同样是由于透水混凝土的孔隙率较高，其强度通常也较差，而且耐盐的腐蚀性差，从而其耐久性不佳，相较于普通的混凝土路面需要更频繁的养护，此外透水混凝土的运输和成型也较困难。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种公路工程用耐腐蚀透水混凝土。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：由20~25wt%的凝胶材料、1.0~1.2wt%的富钙质粉、5.0~6.0wt%的矿渣粒料、20~25wt%的钢渣骨料、2.5~3.2wt%的外加剂，和余量的粗集料组成。
其中，所述的矿渣粒料由20~35wt%的混凝沉淀污泥粉、3~5wt%的萜烯树脂粉和余量的矿渣粉经过混合造粒得到，并且所述矿渣粒料的球粒直径为3~8mm。
其中，所述外加剂含有：25~30.0wt%的硅溶胶、15.0~20.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、12.0~15.0wt%的木质素磺酸盐、3.0~5.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、3.0~5.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.0~2.5wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.0~1.5wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的醇胺。
其中，所述醇胺选自二乙醇胺、二异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种。
其中，所述凝胶材料为硅酸盐水泥，例如可以选择P.O42.5水泥，或P.O.52.5水泥。
其中，所述富钙质粉为硬石膏粉，其细度为0.074mm以下，比表面≥400m2/kg，SO3含量为48~52%。
其中，所述矿渣粉为S95高炉矿渣粉，所述钢渣骨料为电炉钢渣或转炉钢渣。
其中，所述钢渣骨料中，CaO含量小于3wt%，压碎值小于10wt%，钢渣骨料的粒径为5~12mm。
其中，所述粗集料为碎石，其颗粒直径为5~25mm，表观密度为2.3~2.7g/cm3。
本发明所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土具有以下有益效果：
本发明所述的耐腐蚀透水混凝土在孔隙率、透水系数显著高于常规透水混凝土的前提下，其抗压强度仍高于常规透水混凝土，且具有良好的耐腐蚀性能，显著提高了使用寿命。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的公路工程用透水混凝土及其制备方法做进一步的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
在本发明的实施例中，为凝胶材料选择普通的市售P.O42.5水泥。富钙质粉为硬石膏粉，其细度为0.074mm以下，比表面≥400m2/kg，SO3含量为48~52%。矿渣粒料由25wt%的混凝沉淀污泥粉、5wt%的萜烯树脂粉和余量的S95高炉矿渣粉混料后，加入原料质量12~20wt%的水进行造粒，造粒后得到的矿渣粒料的球粒直径控制为3~8mm，然后在120~150℃干燥处理30~60分钟。所述钢渣骨料为电炉钢渣或转炉钢渣，其中CaO含量小于3wt%，压碎值小于10wt%，钢渣骨料的粒径为5~12mm。所述粗集料为碎石，其颗粒直径为5~25mm，表观密度为2.3~2.7g/cm3。
所述外加剂含有：25~30.0wt%的硅溶胶、15.0~20.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、12.0~15.0wt%的木质素磺酸盐、3.0~5.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、3.0~5.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.0~2.5wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.0~1.5wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的醇胺。所述醇胺选自二乙醇胺、二异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种。
实施例1
在本实施例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由20wt%的P.O42.5水泥、1.2wt%的硬石膏粉、6.0wt%的矿渣粒料、20wt%的电炉钢渣、3.2wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：30.0wt%的硅溶胶、15.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、15.0wt%的木质素磺酸盐、4.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、3.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.5wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.2wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的二乙醇胺。
实施例2
在本实施例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由25wt%的P.O42.5水泥、1.0wt%的硬石膏粉、5.0wt%的矿渣粒料、23wt%的高炉钢渣、3.2wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：30.0wt%的硅溶胶、15.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、15.0wt%的木质素磺酸盐、4.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、3.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.5wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.2wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的二乙醇胺。
实施例3
在本实施例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由22wt%的P.O42.5水泥、1.2wt%的硬石膏粉、5.5wt%的矿渣粒料、23wt%的电炉钢渣、3.0wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：28.0wt%的硅溶胶、18.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、12.0wt%的木质素磺酸盐、4.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、4.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.3wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.2wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的二异丙醇胺。
对比例1
在本对比例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由22wt%的P.O42.5水泥、1.2wt%的硬石膏粉、5.5wt%的S95矿渣粉、23wt%的电炉钢渣、3.0wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：28.0wt%的硅溶胶、18.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、12.0wt%的木质素磺酸盐、4.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、4.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.3wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.2wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的二异丙醇胺。
对比例2
在本对比例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由22wt%的P.O42.5水泥、1.2wt%的硬石膏粉、5.5wt%的S95矿渣粉、23wt%的电炉钢渣、3.0wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：38.0wt%的硅溶胶、10wt%的亚硝酸钙、12.0wt%的木质素磺酸盐、5.0wt%的六亚甲基四胺、3.0wt%的三聚磷酸钠、和余量的二异丙醇胺。
对比例3
在本对比例中，所述的耐腐蚀透水混凝土，由22wt%的P.O42.5水泥、1.2wt%的硬石膏粉、5.5wt%的矿渣粒料、23wt%的电炉钢渣、3.0wt%的外加剂，和余量的碎石组成。其中，所述外加剂含有：38.0wt%的硅溶胶、10wt%的亚硝酸钙、12.0wt%的木质素磺酸盐、5.0wt%的六亚甲基四胺、3.0wt%的三聚磷酸钠、和余量的二异丙醇胺。
先将水泥、硬石膏粉、矿渣粒料（或矿渣粉）进行干混，然后加入钢渣骨料（电炉钢渣或高炉钢渣）以及碎石再进行混合，使用时倒入搅拌设备中，加入水以及外加剂进行搅拌，并进行施工和常规养护，得到的混凝土的性能如表1所示：
表1
为了测试混凝土的耐腐蚀性能，将经过28d养护后的混凝土块（大小为10cm*10cm*8cm）在盐水中进行浸泡实验（盐水的浓度为5wt%，并且使用盐酸调节其pH值为3.0），浸泡的时间分别为80d、120d、160d和200d，然后测试其抗压强度，结果如表2所示：
表2
在本发明中，所述的对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：由20~25wt%的凝胶材料、1.0~1.2wt%的富钙质粉、5.0~6.0wt%的矿渣粒料、20~25wt%的钢渣骨料、2.5~3.2wt%的外加剂，和余量的粗集料组成。
2.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述的矿渣粒料由20~35wt%的混凝沉淀污泥粉、3~5wt%的萜烯树脂粉和余量的矿渣粉经过混合造粒得到，并且所述矿渣粒料的球粒直径为3~8mm。
3.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于所述外加剂含有：25~30.0wt%的硅溶胶、15.0~20.0wt%的烷基酚醚磺基琥珀酸酯、12.0~15.0wt%的木质素磺酸盐、3.0~5.0wt%的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物钠盐、3.0~5.0wt%的四亚甲基二异氰酸酯、2.0~2.5wt%的异氰尿酸三缩水甘油酯、1.0~1.5wt%的亚磷酸三苯酯、和余量的醇胺。
4.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述凝胶材料为硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述凝胶材料为P.O42.5水泥，或P.O.52.5水泥。
6.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述富钙质粉为硬石膏粉，其细度为0.074mm以下，比表面≥400m2/kg，SO3含量为48~52%。
7.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述矿渣粉为S95高炉矿渣粉。
8.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述钢渣骨料为电炉钢渣或转炉钢渣。
9.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述钢渣骨料中，CaO含量小于3wt%，压碎值小于10wt%，钢渣骨料的粒径为5~12mm。
10.根据权利要求1所述的公路工程用耐腐蚀透水混凝土，其特征在于：所述粗集料为碎石，其颗粒直径为5~25mm，表观密度为2.3~2.7g/cm3。
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