一种环保透水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保透水混凝土，其特征在于，包括按重量份计的下列组分：水泥20‑30份、氧化铝纳米管0.5‑1.5份、N‑(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉2‑5份、粗骨料60‑70份、纳米多孔空心笼状钛氧化物0.5‑1.5份、多孔多糖微球1‑2份、磺酸钠基超支化聚(胺‑酯)0.1‑0.4份、水20‑30份。本发明专利技术还公开了所述环保透水混凝土的制备方法。本发明专利技术公开的环保透水混凝土机械力学性能优异，抗疲劳性和透水性佳，综合性能、耐磨性和耐久性好，使用安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种环保透水混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种环保透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展和现代城市建设步伐的不断加快，城市的地面已逐渐被建筑物及混凝土路面掩盖，雨水得不到渗透与收集，土地得不到呼吸，环境问题也越来越凸显，给城市带来了如热岛效应、地下水位下降等环境影响。由于城市路面的不透水性及排水系统功能的欠缺，致使城市内涝现象日渐增多，严重时导致交通瘫痪，生命财产安全受到威胁，每年夏季暴雨导致城市汽车和人员被淹的案例近几年多不胜数，进而影响了城市的生态，严重威胁着我国城市社会经济的发展和市民的正常生活。透水混凝土是一种轻质混凝土，内部具有丰富的孔隙，具有较佳的抗压强度和透水性，用于铺设路面，能够很好地解决传统路面易积水、地下水无法获得有效补充等缺陷，对城市增加地下水资源、缓解热岛效应以及改善气候都具有重要的意义。透水混凝土是由骨料、水泥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，是一种新的环保型、生态型的道路材料，已日益受到人们的关注。现有的透水混凝土大多是以粗骨料天然石子为主导原料制造的，对天然石子的需求量大。生产中大量使用胶粉，由于胶粉在使用过程中溶于水成膜粘接骨料与骨料的接触面，膜结构不具有透水性，堵塞了接触面的空隙，同时多孔材料表面被包裹，影响多孔材料孔道贯通，不利于透水，因此胶粉虽然可有效的解决透水混凝土粗骨料表面裹浆差的问题，但易造成空隙的堵塞，不利于保证足够的多孔渗水通道，难以达到要求使用要求，给透水混凝土的广泛应用带来了局限。同时市面上的透水混凝土强度比普通混凝土低，限制了透水混凝土的进一步发展。中国专利申请号201110263629.1公开了一种高强透水混凝土外加剂及透水混凝土，为解决透水混凝土强度低问题，其原料的重量配比为：减水剂50-100，胶粉100-120，颜料180-300，石棉戎80-100，石膏粉150-200，重钙粉100组成，利用胶粉的粘接性提高强度以及解决透水混凝土骨料表面裹浆差的问题。但在实际应用中胶粉易堵塞透水混凝土的孔隙与通道，不利用市场的推广。因此，开发一种机械力学性能优异，抗疲劳性和透水性佳，综合性能、耐磨性和耐久性好的环保透水混凝土符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进透水混凝土行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种环保透水混凝土，该混凝土机械力学性能优异，抗疲劳性和透水性佳，综合性能、耐磨性和耐久性好，使用安全环保。同时，本专利技术还提供了一种所述环保透水混凝土的制备方法，该制备方法简单、工艺流程短、操作控制方便，对设备和制备条件要求低，原料来源广泛，生产效率和良品率高，适合工业化生产，能有效实现经济效益、社会效益和生态效益的良好结合。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种环保透水混凝土，其特征在于，包括按重量份计的下列组分：水泥20-30份、氧化铝纳米管0.5-1.5份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉2-5份、粗骨料60-70份、纳米多孔空心笼状钛氧化物0.5-1.5份、多孔多糖微球1-2份、磺酸钠基超支化聚(胺-酯)0.1-0.4份、水20-30份。优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的至少一种。优选的，所述氧化铝纳米管（合成方式参见：杨斌，γ型氧化铝纳米管的合成及NO催化分解性能研究，太原理工大学）为自己合成，已为现有技术。优选的，所述N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉的制备方法，包括如下步骤：将纳米铝粉分散于有机溶剂中，然后再向其中加入N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐，在60-80℃下搅拌反应3-5小时，然后再向其中加入氯化铵，继续搅拌反应1-2小时，后旋蒸除去溶剂，并用水离子洗涤3-7次，最后将得到的粗产品置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉。优选的，所述纳米铝粉、有机溶剂、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐、氯化铵的质量比为(3-5):(10-20):(0.3-0.7):0.2。优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。优选的，所述粗骨料为碎瓦类或碎砖类再生粗骨料，其粒度分布及所占质量份数比如下：0-12μm为30-40份，15-23μm为20-30份，30-42μm为15-25份，48-86μm为18-24份。优选的，所述纳米多孔空心笼状钛氧化物的制备方法参见申请号为201811073382.5的中国专利技术专利实施例1；所述多孔多糖微球的制备方法参见申请号为201310380795.9的中国专利技术专利示范例6。优选的，所述磺酸钠基超支化聚(胺-酯)的制备方法，包括如下步骤：将环氧端基超支化聚(胺-酯)加入到高沸点溶剂中，然后再向其中加入2-氯乙基磺酸钠，在40-60℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去溶剂，得到磺酸钠基超支化聚(胺-酯)。优选的，所述环氧端基超支化聚(胺-酯)、高沸点溶剂、2-氯乙基磺酸钠的质量比1:(3-5):(0.1-0.3)。优选的，所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述环氧端基超支化聚(胺-酯)的制备方法参见申请号为200910067539.9的中国专利技术专利实施例9。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述环保透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将各组分混合，搅拌均匀后，得到所述环保透水混凝土。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术提供的一种环保透水混凝土的制备方法，直接将各组分混合均匀后即可，无需专用设备，制备方法简单、工艺流程短、操作控制方便，对设备和制备条件要求低，原料来源广泛，生产效率和良品率高，适合工业化生产，能有效实现经济效益、社会效益和生态效益的良好结合。（2）本专利技术提供的一种环保透水混凝土，克服了现有的透水混凝土对天然石子的需求量大，生产中大量使用胶粉，由于胶粉在使用过程中溶于水成膜粘接骨料与骨料的接触面，膜结构不具有透水性，堵塞了接触面的空隙，同时多孔材料表面被包裹，影响多孔材料孔道贯通，不利于透水，强度比普通混凝土低，限制了透水混凝土的进一步发展的缺陷，具有机械力学性能优异，抗疲劳性和透水性佳，综合性能、耐磨性和耐久性好，使用安全环保的优点。（3）本专利技术提供的一种环保透水混凝土，纳米多孔空心笼状钛氧化物和多孔多糖微球，由于它们特有的空心多孔结构，比表面积大，具有很高的表面能，根据能量最低原理，分散在混凝土内部空间的金属化合物表面将对混凝土组分进行部分吸附，改善界面吸附层的结合强度，提高混凝土的各项性能；特别是多孔多糖微球的添加，由于其上含有较多的亲水性活性羟基，有效改善了各组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保透水混凝土，其特征在于，包括按重量份计的下列组分：水泥20-30份、氧化铝纳米管0.5-1.5份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉2-5份、粗骨料60-70份、纳米多孔空心笼状钛氧化物0.5-1.5份、多孔多糖微球1-2份、磺酸钠基超支化聚(胺-酯) 0.1-0.4份、水20-30份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保透水混凝土，其特征在于，包括按重量份计的下列组分：水泥20-30份、氧化铝纳米管0.5-1.5份、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉2-5份、粗骨料60-70份、纳米多孔空心笼状钛氧化物0.5-1.5份、多孔多糖微球1-2份、磺酸钠基超支化聚(胺-酯)0.1-0.4份、水20-30份。


2.根据权利要求1所述的一种环保透水混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种环保透水混凝土，其特征在于，所述N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉的制备方法，包括如下步骤：将纳米铝粉分散于有机溶剂中，然后再向其中加入N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐，在60-80℃下搅拌反应3-5小时，然后再向其中加入氯化铵，继续搅拌反应1-2小时，后旋蒸除去溶剂，并用水离子洗涤3-7次，最后将得到的粗产品置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸铵盐改性纳米铝粉。


4.根据权利要求3所述的一种环保透水混凝土，其特征在于，所述纳米铝粉、有机溶剂、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐、氯化铵的质量比为(3-5):(10-20):(0.3-0.7):0.2。


5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌龙，
申请(专利权)人：韩昌龙，
类型：发明
国别省市：安徽;34