CN109665783A - 一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法 - Google Patents

一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法，按照重量份，所述的透水性混凝土地坪材料包括如下原料：凝胶增强剂8‑12重量份、碎石1600‑1700重量份、水泥250‑350重量份、乳化反应剂3‑5重量份和水120‑140重量份。本发明的透水性混凝土地坪材料在具有较高的透水性的同时还具有高的承载力，具有15％‑25％的孔隙，透水速度31‑52升/米/小时，本发明的混凝土通过加入特制的凝胶增强剂，利用本发明制备的凝胶增强剂制得的混凝土具有较高的承载力和透水性，高于现有的透水混凝土的承载力和透水性。

Description

一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法。
背景技术
混凝土是建筑中大规模使用的一种材料，是指由胶凝材料将骨料胶接成整体的工程复合材料的统称，通常讲的混凝土是指用水泥作为胶凝材料，砂、石作为骨料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。
随着人们使用需要的增多，混凝土的种类也越来越多，透水性混凝土是由凝胶增强剂、骨料、水泥和水搅拌而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，作为环境负荷减少型混凝土，透水性混凝土的研究开发越来越受到重视。
现有的透水混凝土的透水率低，整体的结构强度低，容易发生断裂，抗冻能力差，在温度低的条件下容易断裂。
鉴于以上原因，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种透水性混凝土地坪材料及其制备方法，本发明的透水性混凝土地坪材料具有高的透水性，强度高，承载能力高，不容易发生断裂，具有较高的抗冻融性、耐用性和散热性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种透水性混凝土地坪材料，按照重量份，所述的透水性混凝土地坪材料包括如下原料：凝胶增强剂8-12重量份、碎石1600-1700重量份、水泥250-350重量份、乳化反应剂3-5重量份和水120-140重量份。
进一步的，按照重量份，所述的透水性混凝土地坪材料包括如下原料：凝胶增强剂10重量份、碎石1650重量份、水泥300重量份、乳化反应剂4重量份和水130重量份。
进一步的，按照重量份，所述的凝胶增强剂由如下原料混合而成：聚乙烯醇3-5重量份、乳胶粉3-5重量份、木质纤维2-3重量份、光亮剂1.4-1.8重量份、减水剂1.3-1.9重量份、水泥10-30重量份和二氧化硅35-45重量份。
进一步的，按照重量份，所述的凝胶增强剂包括如下原料：聚乙烯醇4重量份、乳胶粉4重量份、木质纤维2.4重量份、光亮剂1.6重量份、减水剂1.6重量份、水泥24重量份和二氧化硅40重量份。
本发明的水泥采用P.O42.5，质量符合GBl75《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定，并应为高活性低碱水泥，碱含量小于等于0.6％。
本发明的水优选饮用水，当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准JGJ63《混凝土拌合用水标准》的规定。
本发明的凝胶增强剂采用特殊的原料制备而成，利用本发明制备的凝胶增强剂制得的混凝土具有较高的承载力和透水性，高于现有的透水混凝土的承载力和透水性。
本发明中所述的光亮剂生产厂家为河北一点化工原料有限公司，减水剂生产厂家为河北新洲化工有限公司。
进一步的，所述的乳化反应剂AB胶。
本发明的乳化反应剂具有AB双组分反应固化型高级透水混凝土道路专用胶水，强韧粘结、高透明、高光泽、对彩色骨料有润湿效果而不改变基色，能有效避免传统粘结剂硬脆的弱点，用于透水混凝土地面时，有良好的耐紫外线、粘接力强的性能，本发明中所述的AB胶的生产厂家为河北新洲化工有限公司。
进一步的，碎石的粒径为10-30mm，表观密度＞2500kg/m3，紧装堆积密度1300-1400kg/m3，空隙率＜47％。
进一步的，碎石的压碎指标＜15％，针片状颗粒含量＜15％，含泥量＜1％。
本发明的碎石采用上述的各项指标进行制备混凝土，是因为透水混凝土要求孔洞均匀、连续，在孔洞率不变时，孔越小越好，因此采取10-30mm、针片状少，连续级配的石子。
一种所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量称取备用；
(2)将备用的凝胶增强剂、碎石、水泥和乳化反应剂进行搅拌，进行初步混合；
(3)然后将水加入，进行搅拌均匀，得到所述的透水性混凝土地坪材料。
进一步的，步骤(2)中搅拌时间为25-35s。
进一步的，步骤(3)中水均匀分成2-3次进行加入，每次加入后进行搅拌1.5-2min。
本发明还公开了所述的透水性混凝土地坪材料制备成地坪的方法。
地坪的制备方法如下：将制备好的透水性混凝土地坪材料摊铺、浇注、成型为地坪，然后进行氧护，切割，喷涂罩面剂，即为地坪。
透水混凝土属于干性混凝土，其初凝快，摊铺必须及时，将混凝土均摊铺在工作面上，通刮尺找准平整度和控制一定的泛水度，然后平板振动器针对，岛实不宜采用高频振动器，最后用地面抹光机进行磨平，直至均匀平整。
由于透水性混凝土的特殊性质较普通混凝土孔隙率要大很多，且均为连续孔洞，因此在透水混凝土浇筑成型后需采用合适的方法对其进行养护，避免拌和水分蒸发损失，防止高温产生裂缝，保证透水混凝土强度的正常发展。本发明制备的地坪需要采用薄膜保湿养护的方法来解决透水混凝土养护的问题。具体操作方法：成型结束，经检验标高、平整度均达到要求后，立即覆盖塑料薄膜养护，以保持水分，养护时间一般为3-7天，具体情况视天气而定。
本发明的地坪成型采用振动、压力结合的方法：
采用振动、压力结合的方法进行透水性混凝土地坪材料成型，振动可使试件下部透水性混凝土地坪材料充分密实，同时在其表面施加压力可以使其上、下部骨料颗粒间距进一步减小，接触点相应增多，使透水性混凝土地坪材料骨料充分咬合，形成均匀的多孔结构，充分保证了强度的提高。同时，这种均匀多孔结构具有良好的孔隙连通性，确保了混凝土的透水性能。
另外，采用振动、压力结合的透水性混凝土地坪材料成型方法，可以有效克服单纯采用振动或压制一种成型方法而导致的上下层透水性混凝土地坪材料密实度差别大的问题，同时，还可以在提高强度的前提下保证透水性混凝土地坪材料的透水性能。
利用本发明透水性混凝土地坪材料制备的地坪具有如下的优点：
1、高透水性：透水性混凝土地坪拥有15％-25％的孔隙，能够使透水速度达到31-52升/米/小时，远远高于降雨在排水配置下的排出速度。
2、高承载力：透水性混凝土地坪的承载力完全能够达到C20-C25混凝土的承载标准，高于一般透水砖的承载力。
3、良好的装饰效果：透水性混凝土地坪拥有色彩优化配比方案，能够配合设计师独特创意，实现不同环境和个性所要求的装饰风格。
4、易维护性：透水性混凝土地坪不必担心的孔隙堵塞问题，特有的透水性铺装***使其只需通过高压水洗的方式就可以轻而易举的解决。
5、抗冻融性：透水性混凝土地坪比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响面断裂因为它的结构本身有较大的孔隙。
6、耐用性：透水性混凝土地坪的耐用耐磨性能优于沥清，又避免了一般透水砖存在的使用年限短，不经济等缺点。
7、高散热性：透水性混凝土地坪材料的密度本身较低(15-25％的空隙)降低了热储存的能力，独特的孔隙结构使得较低的地下温度传入地面从而降低整个铺装地面的温度，这些特点使透水性混凝土在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆的地面。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的透水性混凝土地坪材料在具有较高的透水性的同时还具有高的承载力，具有15％-25％的孔隙，透水速度31-52升/米/小时，本发明的混凝土通过加入特制的凝胶增强剂，利用本发明制备的凝胶增强剂制得的混凝土具有较高的承载力和透水性，高于现有的透水混凝土的承载力和透水性；
(2)本发明的混凝土还具有抗冻融性，因其结构本身有较大的空隙，不受冻融影响，较好的耐用性，由于本发明的混凝土密度低，在制成地坪之后，降低了热储存的能力，独特的孔隙结构使得较低的地下温度传入地面从而降低整个铺装地面的温度，这些特点使透水性混凝土在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆的地面；
(3)本发明的透水性混凝土地坪材料的制备方法简单，一起加入搅拌机内搅拌，一次投料即可均匀包裹于骨料表面，有效提高其强度及其透水性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例的透水性混凝土地坪材料，每立方米中含有如下重量的原料，凝胶增强剂8kg、碎石1600kg、水泥250kg、AB胶3kg和水120kg。
其中，凝胶增强剂通过如下原料混合而成：聚乙烯醇3kg、乳胶粉3kg、木质纤维2kg、光亮剂1.4kg、减水剂1.3kg、水泥10kg和二氧化硅35kg；称取8kg凝胶增强剂进行制备透水性混凝土地坪材料。
碎石的粒径为10-30mm，表观密度＞2500kg/m3，紧装堆积密度1300-1400kg/m3，空隙率＜47％，碎石的压碎指标＜15％，针片状颗粒含量＜15％，含泥量＜1％。
本实施例所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量称取备用；
(2)将备用的凝胶增强剂、碎石、水泥和乳化反应剂进行搅拌25s，进行初步混合；
(3)然后将水平均分为2次加入，每次加入后进行搅拌2min，得到所述的透水性混凝土地坪材料。
实施例2
本实施例的透水性混凝土地坪材料，每立方米中含有如下重量的原料，凝胶增强剂10kg、碎石1650kg、水泥300kg、AB胶4kg和水130kg。
其中，凝胶增强剂通过如下原料混合而成：聚乙烯醇4kg、乳胶粉4kg、木质纤维2.4kg、光亮剂1.6kg、减水剂1.6kg、水泥24kg和二氧化硅40kg；称取10kg凝胶增强剂进行制备透水性混凝土地坪材料。
碎石的粒径为10-30mm，表观密度＞2500kg/m3，紧装堆积密度1300-1400kg/m3，空隙率＜47％，碎石的压碎指标＜15％，针片状颗粒含量＜15％，含泥量＜1％。
本实施例所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量称取备用；
(2)将备用的凝胶增强剂、碎石、水泥和乳化反应剂进行搅拌30s，进行初步混合；
(3)然后将水平均分为3次加入，每次加入后进行搅拌1.5min，得到所述的透水性混凝土地坪材料。
实施例3
本实施例的透水性混凝土地坪材料，每立方米中含有如下重量的原料，凝胶增强剂12kg、碎石1700kg、水泥350kg、AB胶5kg和水140kg。
其中，凝胶增强剂通过如下原料混合而成：聚乙烯醇5kg、乳胶粉5kg、木质纤维3kg、光亮剂1.8kg、减水剂1.9kg、水泥30kg和二氧化硅45kg；称取12kg凝胶增强剂进行制备透水性混凝土地坪材料。
碎石的粒径为10-30mm，表观密度＞2500kg/m3，紧装堆积密度1300-1400kg/m3，空隙率＜47％，碎石的压碎指标＜15％，针片状颗粒含量＜15％，含泥量＜1％。
本实施例所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量称取备用；
(2)将备用的凝胶增强剂、碎石、水泥和乳化反应剂进行搅拌28s，进行初步混合；
(3)然后将水平均分为3次加入，每次加入后进行搅拌1.8min，得到所述的透水性混凝土地坪材料。
对比例1
本对比例的透水性混凝土地坪材料的原料及制备方法与实施例2均相同，不同之处在于，将凝胶增强剂替换为市售的原料，生产厂家为上海亚睿实业有限公司。
试验例1
分别对实施例1-3和对比例1制备的透水性混凝土地坪材料采用相同的方法浇筑成地坪，进行如下性能评价，结果见表1。
表1
从上表可以看出，本发明制备的透水性混凝土具有较高的孔隙率、透水系数、承载力和抗压强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种透水性混凝土地坪材料，其特征在于，按照重量份，所述的透水性混凝土地坪材料包括如下原料：凝胶增强剂8-12重量份、碎石1600-1700重量份、水泥250-350重量份、乳化反应剂3-5重量份和水120-140重量份。
2.根据权利要求1所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，按照重量份，所述的透水性混凝土地坪材料包括如下原料：凝胶增强剂10重量份、碎石1650重量份、水泥300重量份、乳化反应剂4重量份和水130重量份。
3.根据权利要求1或2所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，按照重量份，所述的凝胶增强剂由如下原料混合而成：聚乙烯醇3-5重量份、乳胶粉3-5重量份、木质纤维2-3重量份、光亮剂1.4-1.8重量份、减水剂1.3-1.9重量份、水泥10-30重量份和二氧化硅35-45重量份。
4.根据权利要求3所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，按照重量份，所述的凝胶增强剂包括如下原料：聚乙烯醇4重量份、乳胶粉4重量份、木质纤维2.4重量份、光亮剂1.6重量份、减水剂1.6重量份、水泥24重量份和二氧化硅40重量份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，所述的乳化反应剂为AB胶。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，碎石的粒径为10-30mm，表观密度＞2500kg/m3，紧装堆积密度1300-1400kg/m3，空隙率＜47％。
7.根据权利要求6所述的透水性混凝土地坪材料，其特征在于，碎石的压碎指标＜15％，针片状颗粒含量＜15％，含泥量＜1％。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量称取备用；
(2)将备用的凝胶增强剂、碎石、水泥和乳化反应剂进行搅拌，进行初步混合；
(3)然后将水加入，进行搅拌均匀，得到所述的透水性混凝土地坪材料。
9.根据权利要求8所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌时间为25-35s。
10.根据权利要求8所述的透水性混凝土地坪材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中水均匀分成2-3次进行加入，每次加入后进行搅拌1.5-2min。
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