一种自透水轻质粘结材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥224～800重量份、矿物掺合料0～240重量份、预制泡沫30～45重量份、孔连通剂3～8重量份、以及水160～400重量份的组分原料混合组成。制备方法是：按重量配比，将普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、孔连通剂、水和预制泡沫混合均匀，浇筑，自然养护，即得到自透水轻质粘结材料。本发明专利技术自透水轻质粘结材料用作海绵城市透水道路的粘结找平层，不仅能有效固定粘结透水道路基层和面层，而且同时具有自透水功能，能够兼顾粘结性和透水性。本发明专利技术制备方法简单易行，大量利用工业废渣，适于海绵城市透水道路建设，具有显著的经济效益和广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路用建筑材料及其制备，涉及一种自透水轻质粘结材料及其制备方法。本专利技术自透水轻质粘结材料特别适用作采用透水路面砖、透水路面板铺装的城市透水道路、广场的粘结找平层。
技术介绍
为有效解决现代城市内涝、表面径流污染浪费、地下水位下降等问题，国家提出建设海绵城市战略。2014年11月，国家住建部出台《海绵城市建设技术指南》，指南中讲到海绵城市应遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针，即下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设是一个系统性工程，需要每一个关键部件的有机组合，透水道路就是海绵城市建设的一个关键组成部分。对于采用透水路面砖、路面板铺装的轻型荷载道路、停车场和广场及人行道、步行街等透水道路，其结构层一般包括面层、粘结找平层、基层和底基层(参见附图1)。现有技术中，透水砖面层主要采用混凝土透水砖、透水石、烧结透水砖等铺装；基层采用碎石、透水混凝土、透水性水泥稳定碎石等现场浇筑或碾压；底基层需根据当地地质情况进行设计。为保证透水砖面层平整度、稳固性及其与基层的粘结性，需要在透水砖面层与基层之间设置粘结找平层。目前，粘结找平层主要采用中砂、粗砂或干硬性水泥砂浆铺装。综合来看，透水道路面层、基层、底基层所用材料均较为成熟，而粘结找平层则存在以下问题：(1)直接采用中砂、粗砂铺装的粘结找平层，透水性能好，但缺乏自粘结、固定能力，后期散状砂容易渗入基层或随着雨水流失，造成面层稳固性和平整度大幅下降；(2)干硬性水泥砂浆具有较好的粘结找平性能，但随着水泥水化，水泥浆体会固结于骨料空隙中，堵塞透水通道，造成粘结找平层透水能力大幅下降。可见，作为透水道路面层和基层的重要节点，粘结找平层的透水、粘结、找平性能直接影响整个透水道路的透水性能和稳固性。而传统透水道路粘结找平层材料在兼顾粘结性和透水性方面均存在较大缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中透水道路粘结找平层材料的不足，提供一种自透水轻质粘结材料及其制备方法。该本专利技术自透水轻质粘结材料用于海绵城市透水道路粘结找平层，不仅能够有效固定粘结透水道路基层和面层，而且同时具有自透水功能，能够兼顾粘结性和透水性。本专利技术的内容是：一种自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥224～800重量份、矿物掺合料0～240重量份、预制泡沫30～45重量份、孔连通剂3～8重量份、以及水160～400重量份的组分原料混合组成。本专利技术进一步的内容是：一种自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥224～680重量份、矿物掺合料32～240重量份、预制泡沫30～45重量份、孔连通剂3～8重量份、以及水160～400重量份的组分原料混合组成。本专利技术的内容中：所述普通硅酸盐水泥的强度等级较好的是不低于42.5MPa。本专利技术的内容中：所述矿物掺合料可以为粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、以及建筑废渣粉的一种或两种以上的混合物，并且矿物掺合料的比表面积≥350m2/kg。本专利技术的内容中：所述孔连通剂可以为硅酸钠、氢氧化钙、以及氢氧化钠中的任一种或两种以上的混合物。本专利技术的内容中：所述预制泡沫的制备方法是：按水泥发泡剂：水为1：15～1：20的重量比例将水泥发泡剂与水混合制成(均匀的)水泥发泡剂水溶液，再将水泥发泡剂水溶液泵送到泡沫混凝土专用发泡机中发泡后，即制得；所述水泥发泡剂是市售通用水泥发泡剂，所述市售通用水泥发泡剂可以是河南华泰建材科技有限公司、盐城市世隆装饰材料有限公司或漳州万可涂节能建材科技有限公司等提供(生产销售)的水泥发泡剂。本专利技术的内容中：所述自透水轻质粘结材料的干表观密度为400～1000kg/m3，抗压强度为1.2～8.5MPa，孔隙率为56～82％，透水系数＞2.0×10-2cm/s。本专利技术的另一内容是：一种自透水轻质粘结材料的制备方法，其特征是步骤为：a、配料：按普通硅酸盐水泥224～800重量份、矿物掺合料0～240重量份、预制泡沫30～45重量份、孔连通剂3～8重量份、以及水160～400重量份的配比取各组分原料；b、将普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、孔连通剂和水进行混合搅拌，制得水泥净浆；c、制备预制泡沫：取水泥发泡剂，按水泥发泡剂：水为1：15～1：20的重量比例将水泥发泡剂与水混合制成(均匀的)水泥发泡剂水溶液，再将水泥发泡剂水溶液泵送到泡沫混凝土专用发泡机(可以是现有市售发泡机产品，也可以采用西南科技大学研制的XKD-01型泡沫混凝土专用发泡机)中发泡后，即制得预制泡沫；所述水泥发泡剂是市售通用水泥发泡剂，所述市售通用水泥发泡剂可以是河南华泰建材科技有限公司、盐城市世隆装饰材料有限公司或漳州万可涂节能建材科技有限公司等提供(生产销售)的水泥发泡剂；水泥发泡剂水溶液泵送到泡沫混凝土专用发泡机中发泡的过程可以是：将所述水泥发泡剂水溶液泵送到泡沫混凝土专用发泡机的发泡管(内置钢丝球)中；同时，开启空气压缩机，并将产生的压缩空气传送到泡沫混凝土专用发泡机的发泡管(内置钢丝球)中；水泥发泡剂水溶液与压缩空气在泡沫混凝土专用发泡机发泡管中混合，在压缩空气和钢丝球共同作用下，空气表面包覆一层发泡剂薄膜，即制成了预制泡沫，系现有技术。d、制备自透水轻质粘结材料浆体：取30～45重量份预制泡沫，加入到水泥净浆中，搅拌混合(均匀)，制得自透水轻质粘结材料浆体；e、将自透水轻质粘结材料浆体浇筑成型，在自然环境下养护28d，即制得自透水轻质粘结材料。本专利技术的另一内容中：步骤a所述配料较好的是替换为：按普通硅酸盐水泥224～680重量份、矿物掺合料32～240重量份、预制泡沫30～45重量份、孔连通剂3～8重量份、以及水160～400重量份的配比取各组分原料。本专利技术的另一内容中：步骤a中所述矿物掺合料可以为粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、以及建筑废渣粉的一种或两种以上的混合物，并且矿物掺合料的比表面积≥350m2/kg；所述孔连通剂可以为硅酸钠、氢氧化钙、以及氢氧化钠中的任一种或两种以上的混合物；本专利技术的另一内容中：步骤a中所述普通硅酸盐水泥的强度等级较好的是不低于42.5MPa。本专利技术的另一内容中：步骤e所述制得的自透水轻质粘结材料的干表观密度为400～1000kg/m3，抗压强度为1.2～8.5MPa，孔隙率为56～82％，透水系数＞2.0×10-2cm/s。与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果：(1)本专利技术自透水轻质粘结材料的原料采用水泥、矿物掺合料、预制泡沫、孔连通剂、水；其中水泥和矿物掺合料均为胶凝材料或辅助胶凝材料，具有水化硬化作用，因此具备较好的粘结性；本专利技术材料体系并非采用单级配骨料产生的堆积空隙使得粘结找平材料具有透水作用，而是通过在水泥和矿物掺合料浆体体系中引入预制泡沫；预制泡沫分散到浆体中，起到了骨料的支撑作用，并将空气固定在硬化浆体中；同时，预制泡沫在孔连通剂作用下，泡沫孔壁变薄，稳定性变差；随着浆体体系的不断水化硬化，预制泡沫外表面孔壁的水分参与水化或挥发，单个气泡与周边气泡在表面张力、收缩应力等的共同作用下，发生破裂、合并长大以及相互串通过程，形成连通孔状结构，这种连通空状结构保证了，水、空气等介质的快速渗透；因此，本专利技术自透水轻质粘结材料能够兼顾粘结性和透水性；(2)采用本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥 224～800重量份、矿物掺合料 0～240重量份、预制泡沫 30～45重量份、孔连通剂 3～8重量份、以及水 160～400重量份的组分原料混合组成。

【技术特征摘要】
1.一种自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥 224～800重量份、矿物掺合料 0～240重量份、预制泡沫 30～45重量份、孔连通剂 3～8重量份、以及水 160～400重量份的组分原料混合组成。2.按权利要求1所述自透水轻质粘结材料，其特征是：由普通硅酸盐水泥 224～680重量份、矿物掺合料 32～240重量份、预制泡沫 30～45重量份、孔连通剂 3～8重量份、以及水 160～400重量份的组分原料混合组成。3.按权利要求1或2所述的自透水轻质粘结材料，其特征是：所述普通硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5MPa。4.按权利要求1或2所述的自透水轻质粘结材料，其特征是：所述矿物掺合料为粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、以及建筑废渣粉的一种或两种以上的混合物 。5.按权利要求1或2所述的自透水轻质粘结材料，其特征是：所述孔连通剂为硅酸钠、氢氧化钙、以及氢氧化钠中的任一种或两种以上的混合物。6.按权利要求1或2所述的自透水轻质粘结材料，其特征是：所述预制泡沫的制备方法是：按水泥发泡剂：水为1：15～1：20的重量比例将水泥发泡剂与水混合制成水泥发泡剂水溶液，再将水泥发泡剂水溶液泵送到泡沫混凝土专用发泡机中发泡后，即制得。7.按权利要求1或2所述的自透水轻质粘结材料，其特征是：所述自透水轻质粘结材料的干表观密度为400～1000kg/m3，抗压强度为1.2～8.5MPa，孔隙率为56～82%，透水系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，卢忠远，牛云辉，张玉苹，侯莉，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51