CN111217571A - 一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透水混凝土 - Google Patents

一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透水混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透水混凝土，采用所述处理方法得到的陶粒可有效降低陶粒的吸水率、提高其筒压强度，所述陶粒作为粗骨料用于透水混凝土可显著改善所述透水混凝土的强度、以及其中陶粒的抗剥落性能。所述处理方法包括以下步骤：1)把1m3陶粒放入处理容器内于真空度为0.2‑0.5MPa下抽真空；2)108胶粉溶于水制得乳胶水溶液；加入普通硅酸盐水泥、第一减水剂以及第一保水增稠剂，制备出自流平水泥浆体0.3‑0.5m3，注入所述处理容器内，保持真空度为0.2‑0.5MPa的状态下搅拌180‑240s，分离出陶粒后自然晾干，保湿养护28d后备用。

Description

一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透 水混凝土
技术领域
本发明涉及一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透水混凝土，属于道路建筑材料技术领域。
背景技术
透水混凝土，又称多孔混凝土、无砂或少砂混凝土、透水地坪，是由粗骨料、水泥、增强剂、减水剂和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，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蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。透水混凝土最初由欧美、日本等国家针对原城市道路的路面缺陷开发使用，能让雨水流入地下、有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题，并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害；是保护地下水、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良的铺装材料，其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等工作，具有特殊的重要意义。
透水混凝土需要保持一定的贯通空隙率(11％-17％)来满足透水性的基本要求外，还要满足一定的抗压强度、弯拉强度、耐磨抗剥落性及美观要求。因此，在配制透水混凝土时，除了选择合适的原材料外，还要通过配合比设计和制备工艺以及特殊添加剂保证强度和空隙率。一般而言，粗骨料多采用单粒级或间断粒级的粗骨料作为骨架，水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和其他硅酸盐水泥。已有的透水混凝土用增强剂有二类，一类是含有活性SiO2含量≥85％的超细掺合料(如硅灰)；一类聚合物胶粉或聚合物乳液如水性丙烯酸乳液、丁苯乳液及EVA乳液等，主要作用是提高水泥基浆体与骨料的粘接力和浆体与浆体之间的粘接强度。
目前常规的透水混凝土用粗骨料大部分为机制碎石、建筑固废再生骨料、破碎后的废旧碎玻璃等。公园里广场或人行道上，透水混凝土不仅仅需要良好的透水性能、一定的抗压和抗折强度、抗剥落性能好，还需要彩色的美观和健身行走的舒适，给人以美的享受。但前述这类骨料制作出来的透水混凝土，由于骨料粒型不规则，即使有彩色的颜料或保护层也使得透水混凝土面层不美观不整齐，特别是针对面层露骨料的透水混凝土更是如此。以球型的轻质人造陶粒作为粗骨料，可使透水混凝土整体性好、均匀度高，施工后的混凝土面层比较美观，行走舒适还可以健身。但是以陶粒作为粗骨料时，因陶粒为多孔结构、筒压强度较小、吸水率高，所述透水混凝土在生产时存在水灰比波动大、陶粒界面与水泥浆体粘接强度较低，导致陶粒容易从透水混凝土中剥离与脱落进而影响美观和耐久性。现有陶粒透水混凝土技术主要针对的是抗压和抗折强度的提高。例如：中国专利文献CN105272067A介绍了一种含有陶粒的轻质透水混凝土，混凝土配制比例(kg/m3)如下：拌合水130～150，水泥410～450，陶粒 990～1000，外加剂1.11～1.80，所述陶粒为粒径5mm～10mm连续级配的煤矸石陶粒，粒型为球形，煤矸石陶粒的堆积密度等级为900kg/m3～950kg/m3，紧密堆积密度为980kg/m3～1030kg/m3，表观密度为1700kg/m3～1800kg/m3，透水混凝土空隙率16％，28d强度为28.5MPa。中国专利文献CN105236878A介绍了一种陶粒混凝土透水路面制品材料，其原材料及其质量百分比为：硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥15-20％、高强陶粒40-60％、陶粒煅烧飞灰10-35％、纤维0.5-1.5％、过烧石灰5-10％、减水剂0.1-1％、保水剂0.05-0.5％，聚苯乙烯泡沫0.1-0.5％，具有材料透水性好、高强度(28d强度达到40-50MPa)、长期使用性好等优点，但是该陶粒透水混凝土制品需要在80-100℃热养护条件下进行，需要一定的外界温度条件，具有局限性。目前常规施工方法的陶粒透水混凝土，抗压强度一般在20MPa-30MPa，弯拉强度一般不超过3.0MPa。陶粒透水混凝土的抗压、抗折强度仍然有提升的空间。此外，常规施工方法的透水混凝土中粗骨料(陶粒) 的抗剥落问题，仍然是工程质量需要重点解决的问题。
众所周知，水泥浆体与骨料(陶粒)界面的粘接强度，是透水混凝土抗压、抗折及陶粒抗剥落性能的关键。界面粘接强度不仅与水灰比有关还与水泥浆体与骨料的粘接结构状态有关。中国专利文献CN108483963A介绍了一种降低陶粒吸水率的颗粒预处理包裹技术，用表面活性剂(所述表面活性剂的分子结构中含有羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基极性亲水基团)与水混合并喷洒湿润陶粒表面后，用硫铝酸盐水泥浆体包裹陶粒，使陶粒面层有一层1-2mm硬化浆体层，从而提高了陶粒的筒压强度、降低了陶粒的吸水率。发明人利用这种预处理包裹技术处理陶粒，然后用于透水混凝土，结果并不令人满意。发明人研究认为，陶粒具有开口孔和闭口孔的内部空间结构，开口孔的空隙往往还比较大，仅仅通过喷洒表面活性剂水溶液湿润陶粒，然后再用硫铝酸盐水泥浆体搅拌包裹覆盖陶粒，会造成水泥浆体与陶粒表面粘接强度有一定的局限性，此外，陶粒的开口孔充满了表面活性剂水溶液和/或空气，陶粒的筒压强度还有提升的空间。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种混凝土用陶粒的处理方法及以所述陶粒作为粗骨料的透水混凝土，采用所述处理方法得到的陶粒可有效降低陶粒的吸水率、提高其筒压强度，所述陶粒作为粗骨料用于透水混凝土可显著改善所述透水混凝土的强度以及其中陶粒的抗剥落性能。
具体而言，包括以下的技术方案：
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种混凝土用陶粒的处理方法，包括以下步骤：
1)把24h吸水率为8％-12％、堆积密度为600-1000kg/m3、筒压强度为 4.0-8.0MPa的1m3陶粒放入处理容器内于真空度为0.2-0.5MPa下抽真空 10-30min；
2)按照0.5-1.0kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得乳胶水溶液；控制水灰比在0.30-0.35，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂以及第一保水增稠剂，制备出自流平水泥浆体0.3-0.5m3，注入所述处理容器内，保持真空度为0.2-0.5MPa的状态下搅拌180-240s，分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2-3mm，保湿养护28d后备用，所述自流平浆体参考GB50119-2013标准，水泥净浆流动度为250-300mm。
所述第一减水剂和第一保水增稠剂可由本领域技术人员根据现有技术经实验确定，以获得具有良好流动性和保水性的自流平水泥浆体为目标。优选的，所述第一减水剂为固含量为8％-12％的聚羧酸液体减水剂，掺量为所述52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.13％-0.24％；第一保水增稠剂为甲基纤维素醚(以下简称CMC)或羟丙基甲基纤维素醚(以下简称HPMC)，掺量为52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.002％-0.008％。其中，CMC和HPMC均为粉体，为本领域公知公用的物质，可商购。
本发明中，所述掺量均为折固掺量，即以所掺加物质中所含的固体物计算得到的掺量。
所述分离可采用本领域惯用手段，例如通过5mm篦缝分离出陶粒。
根据本发明的第二方面，本发明还提供了以上述处理方法制得的陶粒作为粗骨料的透水混凝土。
优选的，所述透水混凝土包括以下质量份数的组分：
水100-130，水泥350-450，粗骨料500-900，复合增强剂15-25，其中：
所述水泥为普通42.5或52.5级硅酸盐水泥，所述粗骨料的粒径为5-10mm 的圆球型陶粒；
所述复合增强剂的质量百分比组成如下：
乳胶粉 20％-30％
消泡剂 1％-2％
第二保水增稠剂 3％-10％
水泥增强剂 5％-10％
载体 余量
所述载体为硅灰和/或矿渣微粉；
所述复合增强剂的质量份数以其中所含固体物质计；所述复合增强剂的质量百分比以其中各种组成所含的固体物质计；
所述透水混凝土强度等级为C20-C30，施工坍落度30-50mm。
所述硅灰和矿渣微粉均为本领域公知公用的物质，优选的，矿渣微粉比表面积600-800m2/kg；硅灰比表面积为15-27m2/g，二氧化硅含量＞92％，28d 活性指数≥85％。
作为本领域的惯用手段，透水混凝土中可以加入第二减水剂以保证施工坍落度。第二减水剂的用量可经实验确定。所述第二减水剂可选择公知公用的物质，例如密胺树脂系液体减水剂、聚羧酸系液体减水剂，这两类减水剂都是无色或淡黄色液体，不影响透水混凝土的颜色。优选的，第二减水剂为聚羧酸系减水剂，以其中所含固体物计，用量为0.7-1质量份；或者第二减水剂为密胺树脂系液体减水剂，以其中所含固体物计，用量为2.45-3.5质量份。
进一步优选的，
所述乳胶粉为丙烯酸酯共聚物，在透水混凝土中可以提高混凝土中水泥浆体的粘接能力，减少混凝土的泌水，提高混凝土的抗裂和抗折能力。加入了丙烯酸酯共聚乳液的水泥基浆体，其粘结强度可提高3倍以上，浆体本身的致密性(抗渗性)提高1.5倍以上；
所述消泡剂为质量比为1:(1-2):(1-2)的磷酸三丁脂、聚醚类液体消泡剂和硅氧烷类液体消泡剂的混合物。加入消泡剂可以在混凝土搅拌过程中消除掉乳胶粉和化学添加剂等表面活性剂作用下的水泥基浆体气泡，有效提高水泥浆体与骨料之间的界面粘接能力；
所述第二保水增稠剂为质量比为1:(1-1.5):(1-1.5)的CMC、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
所述水泥增强剂为质量比为1：(1-1.5)：(1-2)：(1-2)的硫氰酸钠、四羟乙基乙二胺(以下简称THEED)、三乙醇胺(以下简称TEA)和三异丙醇胺(以下简称TIPA)的混合物；
所述质量比为混合物组分中所含固体物质的质量比。
更进一步优选的，所述淀粉醚为羧甲基淀粉和/或瓜耳胶醚。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
(1)本发明所述处理方法在抽真空状态下用所述自流平水泥浆体处理陶粒，在陶粒表面形成水泥浆体包裹层的同时，可以在陶粒开口孔孔隙中较好填充水泥浆体，所述水泥浆体硬化后像一个个“楔子”一样，在陶粒内部起着填充骨架增强作用，有效提高陶粒的筒压强度，同时较大地提高了水泥浆体与陶粒表面的粘接作用，从而较大幅度提高陶粒的抗剥落性能、抗压强度和弯拉强度。所述抽真空的时间与真空度，可由本领域技术人员根据设备(如气泵的功率、性能)与陶粒的具体情况经实验确定，以陶粒的开口孔充分吸收水泥浆体为判断标准，具体判断方法可以为：搅拌容器内随机抽取几个预处理后的陶粒，自然晾干后用铁锤砸开陶粒，观察水泥浆体渗透进入开口孔的情况；通过调整处理容器内的真空度和处理时间，使陶粒开口孔内充满水泥浆体。
(2)本发明采用多组分复合增强剂，结合多方面作用，提高透水混凝土的抗压强度和弯拉强度。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种混凝土用陶粒的处理方法，包括以下步骤：
1)把24h吸水率为8％-12％、堆积密度为600-1000kg/m3、筒压强度为 4.0-8.0MPa的1m3陶粒放入处理容器内于真空度为0.2-0.5MPa下抽真空 10-30min；
2)按照0.5-1.0kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得乳胶水溶液；控制水灰比在0.30-0.35，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂以及第一保水增稠剂，制备出自流平水泥浆体0.3-0.5m3，注入所述处理容器内，保持真空度为0.2-0.5MPa的状态下搅拌180-240s，分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2-3mm，保湿养护28d后备用，所述自流平浆体参考GB50119-2013标准，水泥净浆流动度为250-300mm。
所述第一减水剂和第一保水增稠剂可由本领域技术人员根据现有技术经实验确定，以获得具有良好流动性和保水性的自流平水泥浆体为目标。优选的，所述第一减水剂为固含量为8％-12％的聚羧酸液体减水剂，掺量为所述52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.13％-0.24％；第一保水增稠剂为CMC或HPMC，掺量为52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.002％-0.008％。
根据本发明的第二方面，本发明还提供了以上述处理方法制得的陶粒作为粗骨料的透水混凝土。
优选的，所述透水混凝土包括以下质量份数的组分：
水100-130，水泥350-450，粗骨料500-900，复合增强剂15-25，其中：
所述水泥为普通42.5或52.5级硅酸盐水泥，所述粗骨料的粒径为5-10mm 的圆球型陶粒；
所述复合增强剂的质量百分比组成如下：
乳胶粉 20％-30％
消泡剂 1％-2％
第二保水增稠剂 3％-10％
水泥增强剂 5％-10％
载体 余量
所述载体为硅灰和/或矿渣微粉；
所述复合增强剂的质量份数以其中所含固体物质计；所述复合增强剂的质量百分比以其中各种组成所含的固体物质计；
所述透水混凝土强度等级为C20-C30，施工坍落度30-50mm。
所述硅灰和矿渣微粉均为本领域公知公用的物质，优选的，矿渣微粉比表面积600-800m2/kg；硅灰比表面积为15-27m2/g，二氧化硅含量＞92％，28d 活性指数≥85％。
作为本领域的惯用手段，透水混凝土中可以加入第二减水剂以保证施工坍落度。第二减水剂的用量可经实验确定。所述第二减水剂可选择公知公用的物质，例如密胺树脂系液体减水剂、聚羧酸系液体减水剂，这两类减水剂都是无色或淡黄色液体，不影响透水混凝土的颜色。优选的，第二减水剂为聚羧酸系减水剂，以其中所含固体物计，用量为0.7-1质量份；或者第二减水剂为密胺树脂系液体减水剂，以其中所含固体物计，用量为2.45-3.5质量份。
进一步优选的，
所述乳胶粉为丙烯酸酯共聚物，在透水混凝土中可以提高混凝土中水泥浆体的粘接能力，减少混凝土的泌水，提高混凝土的抗裂和抗折能力。加入了丙烯酸酯共聚乳液的水泥基浆体，其粘结强度可提高3倍以上，浆体本身的致密性(抗渗性)提高1.5倍以上；
所述消泡剂为质量比为1:(1-2):(1-2)的磷酸三丁脂、聚醚类液体消泡剂和硅氧烷类液体消泡剂的混合物。加入消泡剂可以在混凝土搅拌过程中消除掉乳胶粉和化学添加剂等表面活性剂作用下的水泥基浆体气泡，有效提高水泥浆体与骨料之间的界面粘接能力；
所述第二保水增稠剂为质量比为1:(1-1.5):(1-1.5)的CMC、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
所述水泥增强剂为质量比为1：(1-1.5)：(1-2)：(1-2)的硫氰酸钠、THEED、 TEA和TIPA的混合物；
所述质量比为混合物组分中所含固体物质的质量比。
更进一步优选的，所述淀粉醚为羧甲基淀粉和/或瓜耳胶醚。
以下实施例中，所涉及原材料状况如下：
1)42.5或52.5级普通硅酸盐水泥为山东沂州水泥集团公司生产，42.5或 52.5级白色硅酸盐水泥为淄博华雪建材有限公司生产。
2)5-10mm圆球型陶粒，由山东临沂紫金陶粒厂生产，24h吸水率8％-12％，堆积密度在600-1000kg/m3，筒压强度在4.0-8.0MPa。
3)减水剂：密胺树脂系液体减水剂，含固量在35％，苏州兴邦化学建材有限公司生产；聚羧酸系液体减水剂，含固量在10％，减水率在22％-28％。
4)消泡剂：磷酸三丁脂，液体，化学试剂，山东临沂化工市场；硅氧烷类液体消泡剂PD352-C(含量50％)和聚醚类液体消泡剂PD360(含量40％)，均为北京宝辰联合股份有限公司生产。
5)乳胶粉：丙烯酸酯共聚物
Figure BDA0002391450220000091
6011A，粉体，堆积密度550±50g/L，北京宝辰联合股份有限公司生产；
6)矿渣微粉，山东省临沂市罗庄区利达矿粉厂，比表面积600-800m2/kg；硅灰，比表面积为15-27m2/g，二氧化硅含量＞92％，28d活性指数≥85％，山东博肯硅材料有限公司。
7)硫氰酸钠，工业级，粉体，河南省焦作市恒华化工有限公司生产。
8)三乙醇胺，85级，上海抚佳化工有限公司生产；三异丙醇胺，85级，南京红宝丽集团生产；四羟乙基乙二胺，99％，武汉亚隆新材料有限公司生产。
9)108胶粉，粉体，河北瑞晟特新材料科技有限公司生产。
对比例1
陶粒a选用5-10mm粒径的圆球型高强轻质人造陶粒，24h吸水率11.2％，堆积密度为720kg/m3，筒压强度为5.3MPa。
将陶粒a预先喷水湿润后，控制水灰比在0.325，加入52.5级硫铝酸盐水泥、第一减水剂(聚羧酸系减水剂掺量为水泥用量的0.20％)以及第一保水增稠剂 HPMC(掺量为水泥质量的0.002％)，制备出保水性优良的自流平水泥浆体(参考GB50119-2013，水泥净浆流动度在280mm)，倒入搅拌机容器内，搅拌240s，通过5mm篦缝分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2mm，保湿养护28d，得到陶粒D1。
对比例2
陶粒b选用5-10mm粒级的圆球型高强轻质人造陶粒，24h吸水率9.8％，堆积密度为800kg/m3，筒压强度为6.2MPa。
采用对比例1所述方法，用陶粒b取代陶粒a，制得陶粒D2。
对比例3
陶粒c选用5-10mm粒级的圆球型高强轻质人造陶粒，24h吸水率8.2％，堆积密度为920kg/m3，筒压强度为8.0MPa。
采用对比例1所述方法，用陶粒c取代陶粒a，制得陶粒D3。
对比例4
陶粒a选用5-10mm粒径的圆球型高强轻质人造陶粒，24h吸水率11.2％，堆积密度为720kg/m3，筒压强度为5.3MPa。
将陶粒a预先喷水湿润。按照0.8kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得胶粉水溶液；控制水灰比在0.325，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂(聚羧酸系减水剂，掺量为水泥用量的0.20％)及HPMC(掺量为水泥质量的0.005％)，制备自流平水泥浆体(参考GB50119-2013，水泥净浆流动度在280mm)。然后把润湿后的陶粒a倒入处理容器内，搅拌240s，通过5mm 篦缝分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2mm，保湿养护28d，得到陶粒D4。
对比例5
采用对比例4所述方法，用陶粒b取代陶粒a，制得陶粒D5。
对比例6
采用对比例4所述方法，用陶粒c取代陶粒a，制得陶粒D6。
对比例7
陶粒a选用5-10mm粒径的圆球型高强轻质人造陶粒，24h吸水率11.2％，堆积密度为720kg/m3，筒压强度为5.3MPa。
按照0.8kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得胶粉水溶液；控制水灰比在0.325，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂(聚羧酸系减水剂，掺量为水泥用量的0.20％)及HPMC(掺量为水泥质量的0.005％)，制备自流平水泥浆体(参考GB50119-2013，水泥净浆流动度在280mm)。然后把陶粒 a倒入处理容器内，搅拌240s，通过5mm篦缝分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2mm，保湿养护28d，得到陶粒D7。
对比例8
采用对比例4所述方法，用陶粒b取代陶粒a，制得陶粒D8。
对比例9
采用对比例4所述方法，用陶粒c取代陶粒a，制得陶粒D9。
实施例1
选用上述陶粒a，按如下步骤进行预处理：
1)把1m3的陶粒放进2m3容积的处理容器内，于真空度为0.4MPa下抽真空，气泵抽气时间25min；
2)按照0.8kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得胶粉水溶液；控制水灰比在0.325，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂(聚羧酸系减水剂，掺量为水泥用量的0.20％)及HPMC(掺量为水泥质量的0.005％)，制备自流平水泥浆体(参考GB50119-2013，水泥净浆流动度在280mm)0.4m3，注入所述处理容器内，保持真空度为0.4MPa的状态下搅拌240s，使陶粒充分吸收水泥浆体，通过5mm篦缝分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2mm，保湿养护28d后，制得陶粒S1。水泥浆体在风干下会很快硬化，封堵住陶粒内部和表面的空隙，108胶可以促进水泥与陶粒基体的界面粘接强度。
实施例2
选用上述陶粒b，按实施例1所述步骤进行预处理，制得陶粒S2。
实施例3
选用上述陶粒c，按实施例1所述步骤进行预处理，制得陶粒S3。
依据GB/T1743.1-2010与GB/T1743.2-2010《轻集料及其试验方法》测试陶粒的筒压强度和吸水率，试验结果见表1；参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》，测试14天预处理用水泥浆体的拉伸粘接强度和水泥浆体本身致密性，试验结果见表2。
表1陶粒性能对比
Figure BDA0002391450220000121
由表1可知，本发明所述预处理方法可有效提高陶粒的筒压强度，降低吸水率。
表2用来预处理陶粒的水泥浆体本身性能
Figure BDA0002391450220000122
由表2可知，实施例中的水泥浆体的粘结强度和致密性就优于对比例的水泥浆体。
以下实施例中采用表3所示质量百分比组成的复合增强剂，其中
消泡剂1为质量比为1:1:1的磷酸三丁脂、PD360、PD352-C的混合物；
消泡剂2为质量比为1:1.5:1.5的磷酸三丁脂、PD360、PD352-C的混合物；
消泡剂3为质量比为1:2:2的磷酸三丁脂、PD360、PD352-C的混合物；
第二保水增稠剂1为质量比为1:1:1的CMC、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
第二保水增稠剂2为质量比为1:1.2:1.2的CMC、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
第二保水增稠剂3为质量比为1:1.5:1.5的CMC、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
水泥增强剂1为质量比为1:1:1:1的硫氰酸钠、THEED、TEA和TIPA的混合物；
水泥增强剂2为质量比为1:1.2:1.5:1.5的硫氰酸钠、THEED、TEA和TIPA 的混合物；
水泥增强剂3为质量比为1:1.5:2:2的硫氰酸钠、THEED、TEA和TIPA的混合物；
载体为矿渣微粉。
表3透水混凝土增强剂的实施例配方
Figure BDA0002391450220000131
实施例
配制透水混凝土
以实施例2所得陶粒S2作为粗骨料，按照表4所述配合比配制透水混凝土：投入水、水泥、陶粒、增强剂，控制第二减水剂掺量，搅拌240秒，出料混凝土坍落度在30-50mm，得到实施例41-43、51-53、61-63、71-73及81-83所述透水混凝土。
对比例4-6
配制对比例透水混凝土
以陶粒b作为粗骨料，浸泡24h后捞出、沥干，直到陶粒表面没有可见游离水后，按照表4所述配合比配制透水混凝土：投入水、水泥、陶粒、增强剂，控制第二减水剂掺量，搅拌240秒，出料混凝土坍落度在30-50mm，得到对比例4-6所述透水混凝土。
对比例7-9
配制对比例透水混凝土
以陶粒D2作为粗骨料，按照表4所述配合比配制透水混凝土：投入水、水泥、陶粒、增强剂，控制第二减水剂掺量，搅拌240秒，控制出料混凝土坍落度在30-50mm，得到对比例7-9所述透水混凝土。
表4对比例与实施例配合比/kg/m3
Figure BDA0002391450220000141
注：如前所述，聚羧酸减水剂和增强剂均为折固掺量。
参照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》测试陶粒透水混凝土的空隙率、28d抗压强度和28d弯拉强度，透水混凝土耐磨性试验应符合现行国家标准GB/T 12988-2009《无机地面材料耐磨性能试验方法》的规定。实验结果见表5。
表5对比例与实施例试验结果
空隙率/％ 耐磨性(磨坑长度)/mm 28d抗压强度/MPa 28d弯拉强度/MPa
对比例4 17.3 31 25.6 2.6
对比例5 16.8 33 23.4 2.8
对比例6 16.3 34 22.8 2.8
对比例7 16.2 28 27.9 2.8
对比例8 15.8 27 28.4 2.8
对比例9 15.6 27 28.2 2.9
实施例41 14.7 24 32.9 3.3
实施例42 14.9 24 32.4 3.2
实施例43 14.5 23 32.7 3.4
实施例51 14.3 24 32.8 3.4
实施例52 14.8 23 33.1 3.3
实施例53 14.5 24 33.4 3.3
实施例61 14.6 24 32.6 3.3
实施例62 14.2 23 33.4 3.2
实施例63 14.4 24 33.1 3.2
实施例71 14.8 24 33.8 3.4
实施例72 14.5 23 33.2 3.3
实施例73 14.6 24 34.1 3.3
实施例81 14.1 24 33.4 3.5
实施例82 14.6 24 33.1 3.4
实施例83 14.4 23 33.6 3.3
表5中，磨坑长度值越大，表明耐磨性越差。由表5可知，本发明实施例所得透水混凝土相对于对比例，可有效提高抗压强度和弯拉强度(通过常规配制方法，28d强度可达到32.0MPa以上、弯拉强度达到3.0MPa以上)，改善耐磨性，从而提升透水混凝土中陶粒的抗剥落性能。
透水混凝土的施工主要包括摊铺、成型、表面处理、接缝处理等工序。可采用机械或人工方法进行摊铺；成型可采用平板振动器、振动整平辊、手动推拉辊、振动整平梁等进行施工；表面处理主要是为了保证提高表面观感，对已成型的透水混凝土表面进行修整或清洗；透水混凝土路面接缝的设置与普通混凝土基本相同，缩缝等距布设，间距不宜超过6m。透水混凝土施工后采用覆盖养护，洒水保湿养护至少7d。
透水混凝土面层如果需要露骨料的效果，可以在常规成型后的混凝土表面层，在混凝土终凝前，喷上一层弱酸(如果酸、葡萄糖酸之类)，待下层混凝土终凝后，用水枪喷射混凝土表面，可以达到露陶粒骨料透水混凝土的效果。如果需要彩色的陶粒透水混凝土，只需要在搅拌陶粒混凝土时，加上所需要的无机颜料(5-20)kg/m3即可，这里不再赘述。
相比与现有碎石透水混凝土技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的陶粒透水混凝土具有轻质高强、透水、吸水、透气及面层规整美观的显著特点。
(2)本发明的陶粒透水混凝土具有净水、净气的特点，可广泛用于广场、人行道、公园内道路和停车场等市政领域。
(3)本发明的陶粒透水混凝土的制备材料来源广泛、便宜易得，制备过程简单，适于产业化生产。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土用陶粒的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)把24h吸水率为8％-12％、堆积密度为600-1000kg/m3、筒压强度为4.0-8.0MPa的1m3陶粒放入处理容器内于真空度为0.2-0.5MPa下抽真空10-30min；
2)按照0.5-1.0kg的108胶粉溶于100kg水的比例，搅拌混合溶解制得乳胶水溶液；控制水灰比在0.30-0.35，加入52.5级普通硅酸盐水泥、第一减水剂以及第一保水增稠剂，制备出自流平水泥浆体0.3-0.5m3，注入所述处理容器内，保持真空度为0.2-0.5MPa的状态下搅拌180-240s，分离出陶粒后自然晾干，陶粒表面包裹的水泥层厚度为2-3mm，保湿养护28d后备用，所述自流平浆体参考GB50119-2013标准，水泥净浆流动度为250-300mm。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第一减水剂为固含量为8％-12％的聚羧酸液体减水剂，掺量为所述52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.13％-0.24％；第一保水增稠剂为粉体甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，掺量为52.5级普通硅酸盐水泥用量的0.002％-0.008％。
3.以权利要求1或2所述处理方法制得的陶粒作为粗骨料的透水混凝土。
4.如权利要求3所述的透水混凝土，其特征在于，所述透水混凝土包括以下质量份数的组分：
水100-130，水泥350-450，粗骨料500-900，复合增强剂15-25，其中：
所述水泥为普通42.5或52.5级硅酸盐水泥，
所述粗骨料的粒径为5-10mm的圆球型陶粒；
所述复合增强剂的质量百分比组成如下：
乳胶粉20％-30％
消泡剂1％-2％
第二保水增稠剂3％-10％
水泥增强剂5％-10％
载体 余量
所述载体为硅灰和/或矿渣微粉；
所述复合增强剂的质量份数以其中所含固体物质计，所述复合增强剂的质量百分比以其中各种组成所含的固体物质计；
所述透水混凝土强度等级为C20-C30，施工坍落度30-50mm。
5.如权利要求4所述的透水混凝土，其特征在于，
所述乳胶粉为丙烯酸酯共聚物；
所述消泡剂为质量比为1:(1-2):(1-2)的磷酸三丁脂、聚醚类液体消泡剂和硅氧烷类液体消泡剂的混合物；
所述第二保水增稠剂为质量比为1:(1-1.5):(1-1.5)的甲基纤维素醚、海藻酸钠和淀粉醚的混合物；
所述水泥增强剂为质量比为1：(1-1.5)：(1-2)：(1-2)的硫氰酸钠、四羟乙基乙二胺、三乙醇胺和三异丙醇胺的混合物；
所述质量比为混合物组分中所含固体物质的质量比。
6.如权利要求5所述的透水混凝土，其特征在于，
所述淀粉醚为羧甲基淀粉和/或瓜耳胶醚。
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