CN112110698A - 一种透水混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：标号不低于42.5的硅酸盐水泥20～25％、粗骨料50～60％、可分散性乳胶5～10％、聚乙二醇5～10％、碳纳米管‑玻璃纤维‑哌啶离子液体复合材料5～10％，余量为水，本发明的重量百分比制备而成的透水混凝土不但能够有效增强水泥浆体与骨料的粘结力，还能够有效改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗压、抗弯、抗冲击强度及透水系数，从而延长混凝土的使用寿命。

Description

一种透水混凝土
原案申请号：2018112265571
原案申请人：东莞理工学院
原案申请日：2018年10月22日。
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种透水混凝土。
背景技术
随着经济与社会的快速发展，城市建设的规模与力度不断加大，使得城市地表环境逐渐硬化，给城市的生态环带来极大的负面影响；传统的水泥或沥青地面会阻止雨水渗透到地下，不仅容易造成城市内涝，影响交通，还会造成雨水的大量流失，不利于地下水的补充；长此以往，会造成地下水位的下降，影响植被生长，加重城市的干旱、缺水等问题；并且，硬化路面阻碍了大气蒸发循环，导致城市区域内空气湿度降低，气温升高，形成“热岛效应”；为此，国家大力提倡并发展“海绵城市”。
透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪，是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制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。
而透水混凝土在首先满足强度要求的同时，还需要保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，因此在配制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添加剂来达到同时保证强度和孔隙率的目的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可以提高抗压、抗弯、抗冲击强度的透水系数高的透水混凝土及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：水泥20～25％、粗骨料50～60％、胶黏剂5～10％、聚乙二醇5～10％、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料5～10％，余量为水。
优选的，所述哌啶离子液体为1，3-二(4-羟基-1-甲基)-哌啶溴盐离子液体。
本发明还提供所述1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法，步骤如下：将4-羟基-N-甲基哌啶溶于甲苯，再加入1，3-二溴丙烷，4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比为1:0.4，80℃油浴，氮气保护下冷凝回流反应12h，即得。
通过本发明的制备方法得到的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体纯度及产率均很高，且制备方法简单。
本发明还提供所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、称取1～10g干燥的碳纳米管与1～1×103mL强氧化性酸混合，在100～120kHz超声波下处理2～4小时，然后加热到100～120℃，加入1～103g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应15～24小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为(1.0-1.2)mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:8-12的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应2h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
其中，通过上述方法制备得到的离子液体含有羟基基团，结构简单，熔点低、溶解能力强、蒸汽压低等普通有机溶剂和水均不具备的独特性质，将1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体作为外加剂，一方面可以作为防冻剂，增强混凝土在冬季施工的可泵性，提高混凝土的耐久性能，同时利用离子液体溶解性能好，可以增加各组分间的相容性，提高混凝土的和易性。
通过上述方法制备得到的碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料，使玻璃纤维表面接枝有碳纳米管-哌啶离子液体，使玻璃纤维表面得到改性，可提高玻璃纤维与水泥浆体间的界面粘结强度，从而提高混凝土抗压强度；同时碳纳米管的片层网状结构，比表面积大，孔隙率高，一方面可以提高混凝土的透水系数，另一方面利用碳纳米管良好的力学性能，可以提高混凝土的弯拉性能及耐冲击性，从而进一步改善混凝土的性能，延长混凝土的使用寿命；同时与1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体通过离子键结合形成复合材料，能有效改善酸化碳纳米管-玻璃纤维复合材料的分散性能，使之在体系中均匀分散。
优选的，所述粗骨料采用单级配，粒径为5-20mm。
优选的，所述胶黏剂为可分散性乳胶；胶黏剂能够增加水泥浆体的稠度，使水泥浆体更容易粘附在骨料上，从而减少水泥浆体流入混凝土底部，提高透水混凝土的透水系数；同时，可再分散胶黏剂能够提高水泥浆体与骨料间的粘结力，从而提高透水混凝土的强度。
优选的，所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:0.5-1混合而成。
聚乙二醇侧链羟基基团可提高混凝土浆体的流动性与分散性，同时聚乙二醇支链中的氧原子可与混凝土胶砂浆中游离态的水结合，使砂浆充分水化，并且在混凝土颗粒扩散过程中释放出凝胶体所包含的游离态水，与长支链聚乙二醇基团结合，对浆体有明显的缓凝作用，改善了混凝土的和易性、避免所述混凝土凝结后产生裂缝以及断裂等方面的问题；同时聚乙二醇与碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料中哌啶离子液体的羟基基团及其他组分之间通过共价键、氢键及范德华力等相互作用，能提高混凝土结构的稳定性，提高混凝土强度。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥，标号不低于42.5。
优选的，所述强氧化性酸为1/100～100/1摩尔比过氧化氢和盐酸混合液。
本发明还提供所述透水混凝土的制备方法，步骤如下：按配方重量百分比取水泥、粗骨料、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料依次加入到搅拌机中，充分搅拌均匀，在搅拌条件下，分别将胶黏剂、聚乙二醇、水加入搅拌机内，继续搅拌5-10min，制得所述透水混凝土；按照本发明的制备方法制备而成的透水混凝土不但能够有效增强水泥浆体与骨料的粘结力，还能够有效改善混凝土的工作性能、提高混凝土的强度和透水系数，延长混凝土的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过配合添加碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料，利用改性后的玻璃纤维可提高混凝土的抗压强度；哌啶离子液体可增强混凝土在冬季施工的可泵性，提高混凝土的耐久性能，同时哌啶离子液体溶解性能好，可以增加各组分间的相容性，提高混凝土的和易性；碳纳米管可以提高混凝土的弯拉性能及抗压强度，同时提高混凝土的透水性能；采用本发明碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料制成的混凝土不但能够有效增强水泥浆体与骨料的粘结力，还能够显著提高混凝土的强度和透水系数，延长混凝土的使用寿命。
(2)本发明透水混凝土中的聚乙二醇、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料与其他组分之间通过共价键、氢键及范德华力等相互作用，提高混凝土结构的稳定性，使抗压性能提高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
一种1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法如下：将4-羟基-N-甲基哌啶溶于甲苯，再加入1，3-二溴丙烷，4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比为1:0.4，80℃油浴，氮气保护下冷凝回流反应12h，即得。
所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、称取1g干燥的碳纳米管与10mL强氧化性酸混合，在100kHz超声波下处理2小时，然后加热到100℃，加入100g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应20小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为1.2mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:10的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应1h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
所述强氧化性酸为过氧化氢和盐酸按摩尔比1：100混合而成。
一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：水泥20％、粗骨料60％、胶黏剂5％、聚乙二醇5％、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料8％，余量为水。
其中，所述胶黏剂为细度为100目的可分散性乳胶；所述粗骨料粒径为5-20mm；所述的水泥为42.5普通硅酸盐水泥；所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:0.8混合而成。
所述透水混凝土的制备方法，步骤如下：按配方重量百分比取水泥、粗骨料、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料依次加入到搅拌机中，充分搅拌均匀，在搅拌条件下，分别将胶黏剂、聚乙二醇、水加入搅拌机内，继续搅拌5-10min，制得所述透水混凝土。
实施例2
一种1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法与实施例1相同。
所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、称取1g干燥的碳纳米管与500mL强氧化性酸混合，在120kHz超声波下处理3小时，然后加热到120℃，加入1000g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应24小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为1.0mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:12的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应2h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
所述强氧化性酸为过氧化氢和盐酸按摩尔比1：1而成。
一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：水泥25％、粗骨料50％、胶黏剂5％、聚乙二醇5％、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料10％，余量为水；所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:0.5混合而成。
所述透水混凝土的制备方法同实施例1。
实施例3
一种1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法与实施例1相同。
所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法步骤如下：
S1、称取1g干燥的碳纳米管与103mL强氧化性酸混合，在110kHz超声波下处理6小时，然后加热到90℃，加入1000g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应15小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为1.1mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:8的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应1h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
所述强氧化性酸为过氧化氢和盐酸按摩尔比100：1而成。
一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：水泥20％、粗骨料50％、胶黏剂10％、聚乙二醇10％、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料5％，余量为水；所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:1混合而成。
所述透水混凝土的制备方法同实施例1。
对比例1
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分数的原料组成：水泥20％、粗骨料60％、胶黏剂5％、聚乙二醇13％，余量为水，其余与实施例1均相同。
对比例2
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分数的原料组成：水泥20％、粗骨料60％、胶黏剂5％、聚乙二醇5％、碳纳米管-哌啶离子液体复合材料8％，余量为水。
所述碳纳米管-哌啶离子液体复合材料的制备方法如下：
S1、称取1g干燥的碳纳米管与10mL强氧化性酸混合，在100kHz超声波下处理2小时，然后加热到100℃，搅拌回流反应20小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为1.2mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管按质量比1:10的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应1h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
对比例3
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，由以下重量百分数的原料组成：水泥20％、粗骨料50％、胶黏剂10％、聚乙二醇8％、酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料8％，余量为水。
对比例4
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:1.5混合而成。
对比例5
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，所述粗骨料粒径为1-5mm。
对比例6
本实施例提供一种透水混凝土，与实施例1相比，不同之处在于，1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法如下：将4-羟基-N-甲基哌啶溶于甲苯，再加入1，3-二溴丙烷，4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比为1:1，80℃油浴，氮气保护下冷凝回流反应12h，即得。
应用例
对实施例1～3及对比例1～6制备得到的透水混凝土进行常规性能指标测试，结果如下表1所示。
Figure BDA0002671927230000101
由上表结果可知，实施1～3中均掺入了本发明所提供的碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料，结果表明根据本发明各原料重量百分配比制备而成的透水混凝土的28d抗压强度、28d弯拉强度显著提高，并使透水混凝土具有更高的透水系数，且能够提高透水混凝土的抗冻融循环次数，从而延长透水混凝土的使用寿命，且实施例1的性能最佳。
对比例1所述透水混凝土未添加碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料，制备得到的透水混凝土的各项常规性能指标均降低，说明碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料对改善本发明透水混凝土的性能起到关键作用。
对比例2透水混凝土添加的复合材料无玻璃纤维，由此制备得到的透水混凝土的各项常规性能指标显著降低，尤其是混凝土的抗压强度下降最为明显，说明玻璃纤维对改善透水混凝土的抗压强度起到重要作用。
对比例3透水混凝土添加的复合材料未与吡啶离子液体复合，透水混凝土的各项常规性能指标显著降低，特别是抗冻融循环次数，说明吡啶离子液体对改善透水混凝土的抗冻性能起到重要作用。
对比例4改变所述聚乙二醇重量配比，由此制备得到的透水混凝土的各项常规性能指标显著降低，说明改变聚乙二醇的重量配比，会影响聚乙二醇粘度，使制备得到的的透水混凝土无法达到最佳性能。
对比例5透水混凝土改变所述粗骨料粒径大小，制备得到的透水混凝土的孔隙率显著降低，这可能是由于粗骨料的粒径变小，混凝土的密实性加大。
对比例6改变所述1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法，改变4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比，会产生少量4-羟基-1-甲基-1-(3-溴丙基)-哌啶溴盐，因此离子液体与其他组分间的作用力会减弱，由此制备得到的透水混凝土的各项常规性能指标降低。
综上所述，本发明所提供的透水混凝土各原料组分配伍合理，能够极好地满足相关国家标准和实际应用要求，具有极好的推广、应用前景。
以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围。
凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变，均仍属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种透水混凝土，其特征在于，由以下重量百分数的原料组成：标号不低于42.5的硅酸盐水泥20～25％、粗骨料50～60％、可分散性乳胶5～10％、聚乙二醇5～10％、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料5～10％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述哌啶离子液体为1，3-二(4-羟基-1-甲基)-哌啶溴盐离子液体。
3.根据权利要求2所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体的制备方法如下：将4-羟基-N-甲基哌啶溶于甲苯，再加入1，3-二溴丙烷，4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比为1:0.4，80℃油浴，氮气保护下冷凝回流反应12h，即得。
4.根据权利要求2所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、称取1～10g干燥的碳纳米管与1～1×103mL强氧化性酸混合，在100～120kHz超声波下处理2～4小时，然后加热到100～120℃，加入1～103g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应15～24小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol·L-1NaOH溶液中，固液比为(1.0-1.2)mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；
S3、将所述的1，3-二(4-羟基-1甲基)-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:8-12的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应2h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。
5.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述粗骨料采用单级配，粒径为5-20mm。
6.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述聚乙二醇由聚乙二醇20000、聚乙二醇400按重量比1:0.5-1混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种透水混凝土，其特征在于，所述强氧化性酸为1/100～100/1摩尔比过氧化氢和盐酸混合液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114426418A (zh) * 2022-02-23 2022-05-03 上海拜石实业发展有限公司 一种环保型彩色透水混凝土制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112358257A (zh) * 2020-11-02 2021-02-12 江苏新路德建设有限公司 一种透水沥青混凝土及其制备方法与应用
CN112794673A (zh) * 2021-01-13 2021-05-14 同济大学 一种透水混凝土用无机-有机复合粉体增强剂及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102676991A (zh) * 2012-06-13 2012-09-19 东莞理工学院 Pvd技术制备超硬纳米复合多层涂层的工艺
CN103387564A (zh) * 2013-07-29 2013-11-13 中南民族大学 基于离子液体-氧化石墨烯敏感膜的酚类电化学传感器
CN105038071A (zh) * 2014-04-21 2015-11-11 Jsr株式会社 调湿建材用组合物和调湿建材
CN107686274A (zh) * 2017-07-24 2018-02-13 中国十七冶集团有限公司 一种透水混凝土外加剂及透水混凝土

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102677546B (zh) * 2012-05-02 2014-07-23 清华大学 一种离子液体包裹的薄壁碳纳米管的纸及其制备方法
CN102718432B (zh) * 2012-06-08 2013-09-25 河海大学 碳纳米管改性树脂/玻璃纤维复合筋材及其制备方法
KR101518443B1 (ko) * 2013-08-21 2015-05-11 주식회사 알씨산업 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법
CN106192993A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 河海大学 改性gfrp筋与钢筋增强混凝土防腐桩及制备方法
CN106800393A (zh) * 2016-12-19 2017-06-06 岳承华 一种改性碳纳米管增强抗冻性能的水泥基透水砖
CN106747313A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 安徽华普环境修复材料科技有限公司 一种低成本陶瓷渗水砖
CN107721359A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 山西聚义宝鑫新材料有限公司 一种高效环保透水路面砖
CN108455900A (zh) * 2018-01-25 2018-08-28 四川通德商品混凝土有限公司 透水混凝土及其制备工艺、铺装工艺
CN108191362A (zh) * 2018-01-29 2018-06-22 云南森博混凝土外加剂有限公司 一种透水混凝土
CN108640617A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 蚌埠市宝运商品混凝土有限公司 一种高透水性混凝土透水地砖

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102676991A (zh) * 2012-06-13 2012-09-19 东莞理工学院 Pvd技术制备超硬纳米复合多层涂层的工艺
CN103387564A (zh) * 2013-07-29 2013-11-13 中南民族大学 基于离子液体-氧化石墨烯敏感膜的酚类电化学传感器
CN105038071A (zh) * 2014-04-21 2015-11-11 Jsr株式会社 调湿建材用组合物和调湿建材
CN107686274A (zh) * 2017-07-24 2018-02-13 中国十七冶集团有限公司 一种透水混凝土外加剂及透水混凝土

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张喜娥: ""碳纳米管水泥基复合材料的力学性能和抗冻性能研究"", 《硅酸盐通报》 *
张巨松主编: "《混凝土学（第2版）》", 30 June 2017, 哈尔滨工业大学出版社 *
林建好等主编: "《土木工程材料（第2版）》", 31 August 2017, 哈尔滨工程大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114426418A (zh) * 2022-02-23 2022-05-03 上海拜石实业发展有限公司 一种环保型彩色透水混凝土制备方法

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