一种高强度高透水率的透水混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土制备领域，具体公开一种高强度高透水率的透水混凝土及其制备方法。一种高强度高透水率的透水混凝土，包括以下重量份的原料，水泥300

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高透水率的透水混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土制备的
，更具体地说，它涉及一种高强度高透水率的透水混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土，或者水泥混凝土是一种将细骨料和粗骨料用水泥(水泥浆)粘结，经过一段时间硬化而形成的复合材料。最常见的是石灰基水泥，像是石灰膏等。但是有时也采用水硬性水泥，如铝酸钙水泥或者硅酸盐水泥。
[0003]随着国家的发展，建筑的不断增多。混凝土的应用也越来越广泛，不同的建筑对混凝土的性能要求也不同，比如透水性。在目前的研究中是通过改变骨料之间的比例，来提高透水性。但是骨料的改变会影响混凝土的强度，致使混凝土在服役过程中出现开裂的现象，造成混凝土的使用寿命低。因此，针对提高透水性而降低强度的问题进行解决。

技术实现思路

[0004]为了同时提高混凝土的强度与透水率，本申请提供一种高强度高透水率的透水混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种高强度高透水率的透水混凝土，采用如下的技术方案：一种高强度高透水率的透水混凝土，包括以下重量份的原料，水泥300
‑
400份、碎石560
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700份、陶粒200
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280份、石英砂300
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360份、尾矿砂240
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460份、膨胀剂4.5
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7.2份、聚羧酸减水剂3
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5份、纤维8
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12份、环氧树脂胶粘接剂2
‑r/>5份、胶粉5
‑
7份、水70
‑
90份；其中膨胀剂包括HCSA膨胀剂与UEA膨胀剂；其中纤维包括钢纤维与聚丙烯纤维。
[0006]优选的，水泥为P.O 42.5普通的硅酸盐水泥。
[0007]通过采用上述技术方案，水泥采用的是P.O 42.5普通的硅酸盐水泥，比表面积350m2/kg。在混凝土中增加陶粒，对陶粒而言，它众多特点中最独特的是其外表比较坚硬，且其结构内有很多的小孔隙。这些小孔隙使得陶粒质量小且具有通透性，能够增加透水性。
[0008]尾矿砂作为细骨料而加入混凝土中。尾矿砂的硬度较高，能够提高混凝土的抗压强度。随着现代工业的高速发展，金属矿山开采量不断增长，排放的尾矿堆积如山，大量侵蚀着土地，严重的污染环境。将这些尾矿大规模地应用到商品混凝土中，将能很好地推动商品混凝土的绿色化发展。
[0009]通过增加粗骨料(包括碎石与陶粒)的添加量，减少细骨料(包括石英砂与尾矿砂)的添加量，增加透水性，但是强度随之降低。因此，需要在混凝土中加入膨胀剂，减小混凝土的抗裂防渗效果，降低混凝土开裂的情况。另外，在混凝土中加入钢纤维、聚丙烯纤维与环氧树脂胶粘接剂，也能够增加混凝土的强度。使最终的混凝土既具有高强度又具有高透水性。
[0010]优选的，所述HCSA膨胀剂与UEA膨胀剂的重量比为(2.2
‑
3.5):1。
[0011]通过采用上述技术方案，HCSA膨胀剂具有与强度相协调的膨胀速率，膨胀性高，稳定性好，安全可靠，具有较高的防开裂性能。而UEA膨胀剂以硫酸铝、氧化铝、硫酸铝钾等为主要多种膨胀源。UEA膨胀剂加入到水泥混凝土中，拌水后生成大量膨胀性结晶水化物产生的压应力可大致抵消混凝土干缩时产生的拉应力，从而防止或减少混凝土收缩开裂。通过改变HCSA膨胀剂与UEA膨胀剂的比例关系，降低混凝土开裂的可能性。
[0012]优选的，所述钢纤维与聚丙烯纤维的重量比为1:(2
‑
5)。
[0013]优选的，钢纤维选择平直形钢纤维或波形钢纤维。
[0014]通过采用上述技术方案，钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径)为40～80的纤维，加入混凝土中增加强度，尤其是增加抗拉强度。
[0015]聚丙烯纤维是一种新型的添加材料，也能够增加混凝土的强度。但是需要对聚丙烯纤维进行处理，否则在加入过程中，由于聚丙烯纤维分散性能较差，在混凝土中会出现聚集的现象。钢纤维具有很好的分散性，需要经过搅拌使钢纤维分散在混凝土中，尤其是平直形钢纤维或波形钢纤维。
[0016]优选的，所述陶粒的密度为750
‑
900kg/m3。
[0017]通过采用上述技术方案，陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。选择密度为750
‑
900kg/m3的陶粒，使陶粒在混凝土中混合更加均匀，降低陶粒漂浮的可能性。
[0018]优选的，所述碎石的粒径为12
‑
20mm，尾矿砂的粒径为5
‑
10mm。
[0019]通过采用上述技术方案，碎石的粒径选择12
‑
20mm，当小于12mm时，接近细骨料的粒径，影响混凝土的透水性，当粒度大于20mm时，透水性增加，但是强度降低。尾矿砂的粒径小于5mm时，混凝土的强度提高，但是影响透水性，粒径大于10mm时，混凝土的透水性有所提高，但是会使强度降低。综上所述，碎石的粒径为12
‑
20mm，尾矿砂的粒径为5
‑
10mm时，混凝土的透水性与强度最优。
[0020]第二方面，本申请提供一种高强度高透水率的透水混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种高强度高透水率的透水混凝土的制备方法，包括以下的步骤，S1，取相应份数的环氧树脂胶粘接剂、钢纤维与聚丙烯纤维，首先将环氧树脂胶粘接剂喷涂在钢纤维表面，再将聚丙烯纤维按照比例粘接在钢纤维表面，得到A；S2，将碎石、陶粒、石英砂与尾矿砂进行表面泥土的清洗，经过烘干或者晾晒降低含水量，得到B；S3，将相应份数的硅酸盐水泥、水与B混合进行搅拌；S4，待步骤S3搅拌8
‑
10min后，加入A与膨胀剂，继续搅拌；S5，待步骤S4搅拌5
‑
8min后，加入聚羧酸减水剂与胶粉，继续搅拌12
‑
15min后得到混凝土。
[0021]通过采用上述技术方案，将钢纤维与聚丙烯纤维进行处理，首先在钢纤维表面喷涂一层环氧树脂胶粘接剂，再按照钢纤维与聚丙烯纤维的重量比为1:(2
‑
5)进行粘接聚丙烯纤维；然后将处理后的钢纤维与聚丙烯纤维与其他原料进行混合搅拌，以钢纤维为主轴，通过聚丙烯纤维与其他原料的相互粘接或连接，能够增加混凝土的强度。在膨胀剂与胶粉
的作用下，聚丙烯纤维向蜂窝状的陶粒内部深入并粘接，使混凝土形成网状的结构。一方面增加混凝土的强度；另一方面，水能够沿着聚丙烯纤维与陶粒形成的水流通道进行流动，提高透水系数。再通过控制碎石、陶粒、石英砂与尾矿砂内的含水量与含泥量，使其表面干净、干燥，减少泥土对混凝土强度的影响。
[0022]环氧树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度高透水率的透水混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料，水泥300
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400份、碎石560
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700份、陶粒200
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280份、石英砂300
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360份、尾矿砂240
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460份、膨胀剂4.5
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7.2份、聚羧酸减水剂3
‑
5份、纤维8
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12份、环氧树脂胶粘接剂2
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5份、胶粉5
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7份、水70
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90份；其中膨胀剂包括HCSA膨胀剂与UEA膨胀剂；其中纤维包括钢纤维与聚丙烯纤维。2.根据权利要求1所述一种高强度高透水率的透水混凝土，其特征在于：所述水泥为P.O 42.5普通的硅酸盐水泥。3.根据权利要求1所述一种高强度高透水率的透水混凝土，其特征在于：所述HCSA膨胀剂与UEA膨胀剂的重量比为（2.2
‑
3.5）:1。4.根据权利要求1所述一种高强度高透水率的透水混凝土，其特征在于：所述钢纤维与聚丙烯纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝华，杜浩洋，杨杰，刘海风，
申请(专利权)人：北京住总新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：