一种水泥基透水路面材料专用复合掺合料及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：钢渣粉20～60份，矿渣粉40～80份，粉煤灰0～20份，外加剂1～3份，纤维0.1～1.5份。实施例的结果表明，将所述的复合掺合料应用到水泥基透水路面材料中可使其有效孔隙率≥9.9％，透水系数在4.7×10

A special compound admixture for cement based permeable pavement materials and its application

The invention provides a composite admixture for cement based water permeable pavement material, including 20~60 parts of steel slag powder, 40~80 slag powder, 0~20 pulverized coal ash, 1~3 admixtures and 0.1 to 1.5 fibers. The results of the example show that the effective porosity of the composite admixture can be more than 9.9% and the permeability coefficient is 4.7 x 10.

【技术实现步骤摘要】
一种水泥基透水路面材料专用复合掺合料及其应用
本专利技术涉及建筑
，尤其涉及一种水泥基透水路面材料专用复合掺合料及其应用。
技术介绍
透水路面材料按生产工艺可分为烧结型和免烧型两大类。烧结型透水路面材料虽然强度高、耐磨性好，但是生产工艺复杂，需要高温煅烧，资源能源消耗大，售价高。免烧型透水路面材料又分为树脂结合型和水泥结合型两种基本类型，树脂基透水路面材料一般以环氧树脂等有机聚合物为胶结剂，此类透水路面材料具有强度大、韧性好、耐磨性能好等特点，但是，由于以有机聚合物作为粘结剂，其生产造价高，耐老化性能差；水泥基透水路面材料由于原材料成本低、生产工艺简单、耐久性能好，同时可以大量使用工业固体废弃物等优势，使得水泥基透水路面材料成为研究的热点，同时具有广阔的市场前景。但纯水泥在水化过程中收缩率大，在集料约束作用下，硬化水泥浆体与集料界面之间产生较大应力差，易产生微裂纹，降低了浆体与集料之间的粘结力，造成水泥基透水路面材料后期抗压强度倒缩，且耐磨性差，在一定程度上限制了水泥基透水路面材料的推广应用。现有技术中，废弃钢渣的资源化利用率较低，大量钢渣长期堆积，不仅占用大量土地资源，而且还造成了环境的污染以及资源的浪费。现有技术中有将钢渣粉作为掺合料加入到水泥基透水路面材料中的报道，钢渣粉中含有的f-CaO和f-MgO的膨胀作用会补偿纯水泥水化产生的自收缩，同时钢渣中铁含量高会改善路面材料的耐磨性和抗冲击性能，但是单掺会导致路面材料的早期强度低，甚至开裂；矿渣粉活性较高，但单掺易产生泌水现象，同时自收缩较大；粉煤灰虽具有良好的微集料效应、粒形效应、火山灰效应，但其作为掺合料加入到水泥基透水路面材料中，存在水泥基透水路面材料抗冲击性和耐磨性差的问题，同时早期强度较低。上述问题直接导致了水泥基透水路面材料的耐久性能差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可以提高水泥基透水路面材料的耐久性的水泥基透水路面材料的复合掺合料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：优选的，所述钢渣为热闷渣，勃氏比表面积为350～450m2/Kg；所述矿渣为水淬渣，勃氏比表面积为400～500m2/Kg；所述粉煤灰45μm筛余≤25％。优选的，所述外加剂包括减水剂、增稠剂和缓凝剂。优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，在本专利技术中，所述聚羧酸系减水剂可以具体选择为西卡聚羧酸减水剂ES-500。优选的，所述增稠剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、乙基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或几种。优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸和蔗糖中的一种或几种。优选的，所述纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。本专利技术还提供了所述水泥基透水路面材料用复合掺合料在水泥基透水路面材料中的应用。优选的，所述的应用，包括以下步骤：将纤维、水泥、集料、钢渣粉、矿渣粉与粉煤灰混合，得到混合物料Ⅰ；将外加剂与水混合，得到外加剂溶液；将所述混合物料Ⅰ、所述外加剂溶液和水混合，得到水泥基透水路面材料拌合物。优选的，所述钢渣粉、矿渣粉和粉煤灰的总重量与水泥的重量比为(3～6)：(4～7)。本专利技术提供了一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：钢渣粉20～60份，矿渣粉40～80份，粉煤灰0～20份，外加剂1～3份，纤维0.1～1.5份。本专利技术中提供的所述复合掺合料中钢渣、矿渣、粉煤灰均可降低硬化水泥浆体的收缩率，特别是钢渣粉的补偿收缩效应，保证透水路面材料后期强度持续增长而不倒缩，提高了透水路面材料的耐磨和抗冲击性能，进而提高了材料的耐久性能。同时，显著提高了钢渣、矿渣与粉煤灰等固体废弃物的资源化利用率，降低了生产成本。本专利技术还提供了所述复合掺合料在水泥基透水路面材料中的应用。实施例的实验结果表明，将本专利技术所述的复合掺合料应用到水泥基透水路面材料中可使其有效孔隙率≥9.9％，透水系数在4.7×10-2cm/s以上，7d劈裂抗拉强度≥3.2MPa，28d劈裂抗拉强度单块最小值≥3.2MPa，平均值≥3.4MPa，劈裂抗拉等级均在fts3.0以上，透水等级均为A级，很好的改善了水泥基透水路面材料的工作性且在保证了透水路面材料的劈裂抗拉强度等级，透水等级的基础上其耐久性能也得到了显著的提高。附图说明图1为本专利技术实施例1制备得到透水路面拌合物的工作状态。具体实施方式本专利技术提供了一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：在本专利技术中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员所熟知的市售产品。按重量份数计，本专利技术所述水泥基透水路面材料用复合掺合料包含20～60份钢渣粉；优选为30～50份，更优选为35～45份。在本专利技术中，所述钢渣粉的勃氏比表面积优选为350～450m2/Kg，更优选为370～430m2/Kg，最优选为380～400m2/Kg。在本专利技术中，所述钢渣粉优选为经热闷除铁后破碎球磨的热闷渣。以钢渣粉的质量为基准，本专利技术所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料包含40～80份的矿渣粉，优选为50～70份，更优选为55～65份。在本专利技术中，所述矿渣粉的勃氏比表面积优选为400～500m2/Kg，更优选为430～480m2/Kg，最优选为440～460m2/Kg。在本专利技术中，所述矿渣粉优选为经水淬矿后立磨得到的水淬渣。所述水淬渣优选为符合国家标准GB/Tl8046-2008中S95级性能指标要求。以钢渣粉的质量为基准，本专利技术所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料包含0～20份粉煤灰，优选为5～15份，更优选为8～12份。在本专利技术中，所述粉煤灰45μm筛余优选为≤25％，更优选为≤20％，最优选为≤15％。在本专利技术中，所述粉煤灰优选为符合国家标准GB/Tl596-2017中Ⅱ级灰性能指标要求。以钢渣粉的质量为基准，本专利技术所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料包含1～3份外加剂，优选为1.25～2.75份，更优选为1.5～2.5份。在本专利技术中，所述外加剂优选包括减水剂、增稠剂和缓凝剂。在本专利技术中，所述减水剂、增稠剂与缓凝剂的质量比优选为(10～15)：(1～4):1，更优选为(11～14)：(1.5～3.5)：1，最优选为(12～13)：(2～3)：1。在本专利技术中，所述减水剂优选为聚羧酸系减水剂。在本专利技术中，所述增稠剂优选为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺和甲基纤维素醚中的一种或几种。在本专利技术中，当所述增稠剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有特殊的限定，可按任意比例混合；在本专利技术中，所述增稠剂优选为上述具体选择中的1种。在本专利技术中，所述缓凝剂优选为葡萄糖酸钠、柠檬酸、蔗糖和六偏磷酸钠中的一种或几种。在本专利技术中，当所述缓凝剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有特殊的限定，可按任意比例混合；在本专利技术中，所述缓凝剂优选为上述具体选择中的1种。以钢渣粉的质量为基准，本专利技术所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料包含0.1～1.5份纤维，优选为0.2～0.4份，更优选为0.25～0.35份。在本专利技术中，所述纤维优选为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维和玄武岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：

【技术特征摘要】
1.一种水泥基透水路面材料用复合掺合料，包括如下重量份数的组分：2.如权利要求1所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料，其特征在于，所述钢渣为热闷渣，勃氏比表面积为350～450m2/Kg；所述矿渣为水淬渣，勃氏比表面积为400～500m2/Kg；所述粉煤灰45μm筛余≤25％。3.如权利要求1所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料，其特征在于，所述外加剂包括减水剂、增稠剂和缓凝剂。4.如权利要求3所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。5.如权利要求3所述的水泥基透水路面材料用复合掺合料，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、乙基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或几种。6.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺图升，赵三银，黎载波，赵旭光，陈伟雄，
申请(专利权)人：韶关学院，
类型：发明
国别省市：广东,44