羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术属于混凝土技术领域，具体涉及羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法。本发明专利技术将羟基化纳米纤维素用于透水混凝土中，羧基化纳米纤维素能够起到纳米晶核的作用，利于水泥的水化，能够提高透水混凝土的抗压强度和抗折强度从而提高透水混凝土的抗裂性能。由此，本申请提供了一种透水混凝土，包括以下质量份数的组分：0.9～1.1份水泥，0.1～0.5份高炉矿渣，0～0.4份粉煤灰，0～0.05份硅灰，0.0002～0.0026份羧基化纳米纤维素，3.6～5.2份粗骨料，0～0.0002份引气剂，0.35～0.56份水。本发明专利技术提供的透水混凝土具有较高的抗压强度和抗折强度。

【技术实现步骤摘要】
羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法
本专利技术属于混凝土
，具体涉及羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
透水混凝土是针对原城市道路的路面缺陷，开发使用的一种铺装材料；这种铺装材料能让雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等的一些城市环境问题，能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害，同时能保护地下水、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应。其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等工作，具有特殊的重要意义。随着我国大力推进海绵城市建设，大力倡导在城市基础建设中推广透水混凝土材料的使用。现有的透水混凝土大多由骨料、水泥、增强剂和水拌制而成，但现有的透水混凝土在荷载作用力和环境因素的综合作用下，孔隙尖端的应力集中明显，骨料颗粒间的结合强度较低，容易引发严重的路面开裂现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法。本专利技术将羟基化纳米纤维素用于透水混凝土中，提高了透水混凝土的抗压强度和抗折强度，能够减少路面开裂现象。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用，所述羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的掺量为0.00256～0.0404％。本专利技术还提供了一种透水混凝土，包括以下质量份数的组分：优选的，所述羧基化纳米纤维素的直径为5～20nm，长径比为200～800。优选的，所述粗骨料包括石灰石，所述粗骨料的公称粒径为5～16mm，针片状颗粒质量含量≤15％，压碎指标值≤15％。优选的，所述高炉矿渣的比表面积为350～380m2/kg，活性指数≥85％，烧失量≤3.0％。优选的，所述引气剂包括聚醚类引气剂或松香类引气剂。优选的，所述粉煤灰的比表面积为350～380m2/kg，需水量比≤100％，烧失量≤8.0％。优选的，所述硅灰的活性指数≥105％。本专利技术还提供了上述技术方案所述透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：将羧基化纳米纤维素预分散在部分水中，得到羧基化纳米纤维素分散液；将所述羧基化纳米纤维素分散液和除所述羟基化纳米纤维素和部分水以外的剩余组分进行混合，得到混合物料将所述混合物料进行成型，得到所述透水混凝土。优选的，当粉煤灰、硅灰和引气剂的质量份数均不为0时，所述混合包括以下步骤：将水泥、粗骨料、粉煤灰、高炉矿渣和硅灰进行干混，得到干混料；将所述干混料和剩余水进行第一混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料、所述羧基化纳米纤维素分散液和引气剂进行第二混合，得到所述混合物料。本专利技术提供了羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用，所述羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的掺量为0.00256～0.0404％。本专利技术通过在透水混凝土中掺杂少量的羧基化纳米纤维素能够提高透水混凝土的抗裂性能。本专利技术提供了一种透水混凝土，包括以下质量份数的组分：0.9～1.1份水泥，0.1～0.5份高炉矿渣，0～0.4份粉煤灰，0～0.05份硅灰，0.0002～0.0026份羧基化纳米纤维素，3.6～5.2份粗骨料，0～0.0002份引气剂，0.35～0.56份水。在本专利技术中，所述羧基化纳米纤维素能够起到纳米晶核的作用，利于水泥的水化，能够提高透水混凝土的抗压强度和抗折强度从而提高透水混凝土的抗裂性能。由实施例的结果可知，本专利技术提供的透水混凝土具有较高的抗压强度和抗折强度，其中抗压强度为32～45MPa，抗折强度为3.2～4.2MPa。具体实施方式本专利技术提供了羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用，所述羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的掺量为0.00256～0.0404％，优选为0.00943～0.02％。本专利技术将羧基化纳米纤维素应用于透水混凝土中，通过在透水混凝土中掺杂少量的羧基化纳米纤维素能够提高透水混凝土的抗裂性能。本专利技术提供了一种透水混凝土，包括以下质量份数的组分：在本专利技术中，如无特殊说明所有原料均为常规市售产品。按质量份数计，本专利技术提供的透水混凝土包括0.9～1.1份水泥，优选为1份。在本专利技术中，所述水泥优选为普通硅酸盐水泥，所述水泥的强度等级优选为42.5。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0.1～0.5份高炉矿渣，优选为0.2～0.3份。在本专利技术中，所述高炉矿渣的比表面积优选为为350～380m2/kg，更优选为为360～375m2/kg；活性指数优选≥85％，更优选为≥95％；烧失量优选≤3.0％，更优选为≤1.0％。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0.0002～0.0026份羧基化纳米纤维素，优选为0.0005～0.001份。在本专利技术中，所述羧基化纳米纤维素的直径优选为5～20nm，更优选为6～10nm；长径比优选为200～800，更优选为400～500。本专利技术对所述羧基化纳米纤维素的来源无特殊限定，只要能够满足上述条件即可。在本专利技术中，所述羧基化纳米纤维素具有很好的分散性，能够避免发生团聚，能够提高透水混凝土的抗压强度和抗折强度。在本专利技术中，所述羧基化纳米纤维素能够起到纳米晶核的作用，利于水泥的水化，能够提高透水混凝土的抗裂性能；所述羧基化纳米纤维素能够提高水泥水化后产物的密实度，进而提高透水混凝土的抗冻性能。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括3.6～5.2份粗骨料，更优选为4～4.2份。在本专利技术中，所述粗骨料优选包括石灰石，所述粗骨料的公称粒径优选为5～16mm，更优选为6～10mm；针片状颗粒质量含量优选≤15％，更优选为≤8％；压碎指标值优选≤15％，更优选为≤8％。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0～0.4份粉煤灰，优选为0.1～0.3份。在本专利技术中，所述粉煤灰的需水量比优选为≤100％，更又选为≤90％；烧失量优选≤8.0％，更优选为≤5.0％。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0～0.05份硅灰，优选为0.04～0.05份。在本专利技术中，所述硅灰的活性指数优选≥105％，更优选为≥115％。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0～0.0002份引气剂，优选为0.0001～0.00015份。在本专利技术中，所述引气剂优选包括聚醚类引气剂或松香类引气剂，更优选为聚醚类引气剂。以水泥的质量份数为基准，本专利技术提供的透水混凝土包括0.35～0.56份水，优选为0.40～0.45份。在本专利技术中，所述水优选为洁净水。本专利技术还提供了上述技术方案所述透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：将羧基化纳米纤维素预分散在部分水中，得到羧基化纳米纤维素分散液；将所述羧基化纳米纤维素分散液和除所述羟基化纳米纤维素和部分水以外的剩余组分混合，得到混合物料；将所述混合物料进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用，其特征在于，所述羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的掺量为0.00256～0.0404％。/n

【技术特征摘要】
1.羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用，其特征在于，所述羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的掺量为0.00256～0.0404％。


2.一种透水混凝土，包括以下质量份数的组分：





3.根据权利要求2所述透水混凝土，其特征在于，所述羧基化纳米纤维素的直径为5～20nm，长径比为200～800。


4.根据权利要求2所述透水混凝土，其特征在于，所述粗骨料包括石灰石，所述粗骨料的公称粒径为5～16mm，针片状颗粒质量含量≤15％，压碎指标值≤15％。


5.根据权利要求2所述透水混凝土，其特征在于，所述高炉矿渣的比表面积为350～380m2/kg，活性指数≥85％，烧失量≤3.0％。


6.根据权利要求2所述透水混凝土，其特征在于，所述引气剂包括聚醚类引气剂或松香类引气剂。


7.根据权利要求2所述透水混凝土，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巧玲，类成邦，赵伊华，杨君磊，刘超，刘桂海，王伟，安太庆，吕国伟，雷震，林广智，
申请(专利权)人：山东建筑大学，山东省路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37