一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料及其制备方法，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α‑半水石膏60‑90份、偏高岭土10‑30份和添加剂1‑2份；所述添加剂由柠檬酸和聚羧酸减水剂组成。所述α‑半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.1~1.4个大气压、温度为120~145℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成；所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃~800℃高温煅烧2h~6h脱水形成介稳态高活性掺合料。本发明专利技术制备植生混凝土胶凝材料，不仅能够从根本上解决植生混凝土内部碱度过高的问题，还可以获得强度较高、耐久性较强、植生性能良好的植生混凝土。制备的植生混凝土适用于河流护岸、道路护坡及城市绿化等工程，可以长期起到绿化环境、修复生态的效果。

A Cementitious Material for Low Alkali and Reinforced Planted Concrete and Its Preparation Method

The invention discloses a cementitious material with low alkali and enhanced planting concrete and a preparation method thereof. The gel material is prepared from raw materials of the following weight parts: alpha hemihydrate gypsum 60, 90 parts, metakaolin 10, 30 parts and additives 1, 2, and the additive is composed of citric acid and polycarboxylate superplasticizer. The preparation of the alpha-hemihydrate gypsum is based on natural dihydrate gypsum as raw material, which is formed in a saturated steam autoclave at 1.1-1.4 atmospheric pressures and temperatures of 120-145 degrees Celsius. The metakaolin is a metastable high-activity admixture made from kaolin and calcined at 700-800 degrees Celsius for 2-6 hours dehydration. The cementitious material of the planted concrete prepared by the invention can not only fundamentally solve the problem of excessive alkalinity in the internal of the planted concrete, but also obtain the planted concrete with high strength, strong durability and good planting performance. The planted concrete prepared is suitable for river revetment, road slope protection and urban greening projects, and can play a long-term greening environment and ecological restoration effect.

【技术实现步骤摘要】
一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体是一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料及其制备方法。
技术介绍
植生混凝土是由无砂多孔混凝土、营养土、表层土等组成的新型环保材料。植生混凝土具有良好的透水性能，能够适应绿色植物生长，增强地表湿热交换，调节地下水位，可应用于屋顶及河流道路的防护和绿化，在生态修复和美化等方面具有重要作用。植生混凝土适宜植物生长环境的pH值在3.5-9.5之间，而由普通硅酸盐水泥制备而成的植生混凝土内部的pH值高达12-13，无法满足植物生长。目前，植生混凝土pH值控制的方法有物理方法、化学方法、结构方法、生物方法和农艺方法等。其中，物理方法主要是通过特定的养护方法洗碱，但不够持久；化学法不利于强度增长；结构法通过降低水灰比和用水量降碱，效果有限；农艺法中能够有效抗逆、抗碱生长的植物种类过少。因此综合来说，这些常用的方法均无法从根本上有效解决pH值过高的问题。此外，植生混凝土还需要一定的孔隙率和强度性能满足植物根系的发展，抵抗雨水的冲刷及植物生长的拔力。合理的目标孔隙率，能够兼顾孔隙率和强度，稳定维持植物的生长。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料及其制备方法。提供的胶凝材料不仅能够从根本上解决植生混凝土内部碱度过高的问题，还可以获得强度较高、耐久性较强、植生性能良好的植生混凝土。制备的植生混凝土适用于河流护岸、道路护坡及城市绿化等工程，可以长期起到绿化环境、修复生态的效果。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏60-90份、偏高岭土10-30份和添加剂1-2份；所述添加剂由柠檬酸和聚羧酸减水剂组成。优选的，所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.1～1.4个大气压、温度为120～145℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，其中CaO和SO3含量分别为33％～40％和45％～55％。优选的，所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃～800℃高温煅烧2h～6h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中SiO2和Al2O3含量分别达50％～60％和30％～41％以上，白度达65％以上。优选的，所述柠檬酸和聚羧酸减水剂的质量比为1:2-4。本专利技术所述低碱、增强植生混凝土用胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将天然二水石膏破碎成小块，放入蒸压釜中制备α-半水石膏，并磨成α-半水石膏细粉；(2)以超细高岭土为原料，经700℃～800℃高温煅烧2h～6h，得偏高岭土粉；(3)将α-半水石膏粉、偏高岭土粉和添加剂按上述比例投入搅拌机中，并搅拌至均匀，即得植生混凝土用胶凝材料。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本专利技术以α-半水石膏、偏高岭土和柠檬酸和聚羧酸减水剂作为原料，制备植生混凝土胶凝材料，不仅能够从根本上解决植生混凝土内部碱度过高的问题，还可以获得强度较高、耐久性较强、植生性能良好的植生混凝土。制备的植生混凝土适用于河流护岸、道路护坡及城市绿化等工程，可以长期起到绿化环境、修复生态的效果。2、本专利技术自制的α-半水石膏经过是将普通石膏经过饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，CaO和SO3的含量分别为33％～40％和45％～55％，与普通的石膏相比，提高了石膏的活性，提高植生混凝土的强度，解决了植生混凝土强度与碱度难以协调的难题。3、本专利技术将高岭土经过煅烧后得到偏高岭土，煅烧后使得高岭土中SiO2和Al2O3含量分别达50％～60％和30％～41％以上，白度达65％以上，提高了高岭土活性，提高了植生混凝土强度。附图说明图1为α-半水石膏扫描电镜图；图2为偏高岭土扫描电镜图；图3为偏高岭土XRD分析图；图4为采用本专利技术制备的低碱增强型植生混凝土植生试验效果图；图5为普通硅酸盐水泥植生混凝土植生试验效果图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。实施例1一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏71份、偏高岭土28份，柠檬酸0.7份和聚羧酸减水剂0.3份组成。所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.35个大气压、温度为130℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，CaO和SO3含量分别为37.5％和52.3％。所述偏高岭土是以高岭土为原料，经750℃高温煅烧5h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中偏高岭土中SiO2和Al2O3含量分别为58.2％和37.1％，白度为73％。实施例2一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏75份、偏高岭土24份，柠檬酸0.7份和聚羧酸减水剂0.3份组成。所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.2个大气压、温度为145℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，其中CaO和SO3含量分别为35.8％和50.9％。所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃高温煅烧6h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中偏高岭土中SiO2和Al2O3含量为53.6％和37.6％，白度为68％。实施例3一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏82份、偏高岭土16份，柠檬酸1.4份和聚羧酸减水剂0.6份组成。所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.2个大气压、温度为145℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，其中CaO和SO3含量分别由％、％提高至35.8％和50.9％。所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃高温煅烧6h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中偏高岭土SiO2和Al2O3含量为53.6％和37.6％以上，白度为68％。实施例4一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏87份、偏高岭土11份，柠檬酸1.4份和聚羧酸减水剂0.6份组成。所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.4个大气压、温度为130℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，其中CaO和SO3含量分别由％、％提高至35.8％和50.9％。所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃高温煅烧6h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中偏高岭土SiO2和Al2O3含量为53.6％和37.6％以上，白度为68％。应用实施例将低碱增强型胶凝材料与水、天然骨料拌和，制备一种低碱增强植生混凝土，配方为：m(胶凝材料)：m(水)：m(骨料)＝63:24:314。所用骨料为天然石灰岩碎石，粒径为20-40mm，吸水率为0.35％，紧密堆积密度为1570kg·m-3，表观密度为2690kg·m-3，紧密堆积孔隙率为42％。为了进一步验证本专利技术的优势，以普通硅酸盐水泥和低碱度硫铝酸盐水泥制备普通植生混凝土进行对比。对比例1m(普通硅酸盐水泥P42.5)：m(水)：m(骨料)＝63本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，其特征在于：所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α‑半水石膏60‑90份、偏高岭土10‑30份和添加剂1‑2份；所述添加剂由柠檬酸和聚羧酸减水剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，其特征在于：所述凝胶材料由以下重量份的原料制备而成：α-半水石膏60-90份、偏高岭土10-30份和添加剂1-2份；所述添加剂由柠檬酸和聚羧酸减水剂组成。2.根据权利要求1所述低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，其特征在于：所述α-半水石膏的制备是以天然二水石膏为原料，在1.1~1.4个大气压、温度为120~145℃的饱和水蒸气蒸压釜环境中生成，其中CaO和SO3含量分别为33%~40%和45%~55%。3.根据权利要求1所述低碱、增强植生混凝土用胶凝材料，其特征在于：所述偏高岭土是以高岭土为原料，经700℃~800℃高温煅烧2h~6h脱水形成介稳态高活性掺合料，其中SiO2和Al2O3含量分别达50%~60%和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建国，李林，蒋涛，郭晋川，刘鲁强，彭华娟，周立新，王忠民，甘福，吴光军，黄小兵，陈树亮，杨建坤，吴俣萍，韦美富，梁晓宁，黄华贵，
申请(专利权)人：广西壮族自治区水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45