一种透水混凝土早强剂、透水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及透水混凝土技术领域，具体涉及一种透水混凝土早强剂、透水混凝土及其制备方法，透水混凝土早强剂包括以下重量百分比的原料：铝酸一钙15～20％、二乙醇单异丙醇胺0.5～1％、钙矾石促生剂79～84.5％；钙矾石促生剂由以下重量份的原料制成：水淬矿渣微粉45～55份、石膏5～10份、石灰粉3～6份、水35～45份；透水混凝土包括以下重量份的原料：粗骨料1600～1800份、水泥370～420份、掺合料15～50份、减水剂3～6份、水135～155份以及水泥质量1％～5％的早强剂；本发明专利技术透水混凝土早强剂赋予透水混凝土高早强性能，透水混凝土强度高、韧性强，综合性能优异。合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种透水混凝土早强剂、透水混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及透水混凝土
，具体涉及一种透水混凝土早强剂、透水混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]透水混凝土由欧美、日本等国家针对原城市道路的路面的缺陷，开发使用的一种铺装材料。透水混凝土是由水泥基胶结料以及粗集料通过拌和形成的，拥有高透水性，在雨天不会出现反光和积水等问题，为行人的出行安全提供了保障，也在很大程度上减轻了排水系统的负担。同时，透水混凝土在工程项目中的科学应用，也能对地下水资源匮乏的弊端加以弥补，有效地改善了生态平衡，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上，具有特殊的重要意义。
[0003]在制备透水混凝土时，常需要使用到早强剂，以用于提升透水混凝土早期强度，按时目前对于透水混凝土用早强剂的研究较少，因此开发一种性能优异的透水混凝土早强剂对于透水混凝土十分重要。
[0004]此外，目前在工程建设中，对于透水混凝土的应用越来越广泛，且取得了良好的成效，可以有效解决城市建设期间存在的排水问题。但为了最大化发挥透水混凝土的价值和作用，还需进一步优化透水混凝土的配方，以使透水混凝土具有更好的使用性能，从而进一步提高工程质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种透水混凝土早强剂、透水混凝土及其制备方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种透水混凝土早强剂，包括以下重量百分比的原料：铝酸一钙15～20％、二乙醇单异丙醇胺0.5～1％、钙矾石促生剂79～84.5％。
[0008]优选的，所述钙矾石促生剂由以下重量份的原料制成：水淬矿渣微粉45～55份、石膏5～10份、石灰粉3～6份、水35～45份。
[0009]所述石膏为二水石膏、半水石膏、硬石膏中的至少一种；所述二水石膏为天然石膏或工业副产石膏。
[0010]优选的，所述钙矾石促生剂的制备方法包括以下步骤：
[0011](1)按配比向搅拌机中加入水淬矿渣微粉、石膏、石灰粉和水，搅拌均匀后，利用成球设备成型为直径5～20mm的球体；
[0012](2)将球体置于90～100℃下进行蒸汽养护10～15小时；
[0013](3)蒸养后的球体继续进行自然养护5～8d。
[0014]优选的，所述透水混凝土早强剂的制备方法包括以下步骤：按配比称取铝酸一钙、二乙醇单异丙醇胺、钙矾石促生剂，再进行混合研磨，即得到透水混凝土早强剂；所述透水混凝土早强剂的比表面积为350～400m2/kg。
[0015]作为一个总的专利技术构思，本专利技术提供了一种透水混凝土，所述透水混凝土包括以下重量份的原料：粗骨料1600～1800份、水泥370～420份、掺合料15～50份、减水剂3～6份、水135～155份以及水泥质量1％～5％的早强剂；
[0016]所述掺合料包括钢纤维、聚丙烯纤维、PVA纤维、微硅灰、石英砂、粉煤灰、改性钢纤维、环氧树脂包覆纳米碳化硅中的至少一种；
[0017]所述透水混凝土早强剂为上述透水混凝土早强剂。
[0018]优选的，所述粗骨料为碎石，所述粗骨料的粒径为5～9mm；
[0019]所述水泥为普通硅酸盐水泥；具体可为42.5级普通硅酸盐水泥
[0020]所述掺合料由改性钢纤维、环氧树脂包覆纳米碳化硅按质量比1：0.3～0.5组成；
[0021]所述聚羧酸减水剂为粉状聚羧酸类减水剂，减水率大于20％。
[0022]优选的，所述环氧树脂包覆纳米碳化硅为由环氧树脂粘结包覆多粒纳米碳化硅颗粒形成的二次颗粒；所述纳米碳化硅的粒径D50为100～300nm，所述环氧树脂包覆纳米碳化硅的粒径D50为30～50μm。
[0023]优选的，所述环氧树脂包覆纳米碳化硅包括以下步骤：向水性环氧树脂中加入纳米碳化硅，先搅拌分散2～3h，然后加入固化剂，再搅拌分散40～60min；然后将得到的浆料进行干燥，再经粉碎、研磨、过筛，即制备得到环氧树脂包覆纳米碳化硅。
[0024]所述水性环氧树脂是Waterpoxy1422水性环氧树脂或Waterpoxy1455水性环氧树脂；所述水性环氧树脂与纳米碳化硅的质量比为1：0.1～0.15；所述固化剂为Waterpoxy801固化剂；所述固化剂的加入量为水性环氧树脂质量的12～15％。
[0025]优选的，所述改性钢纤维由以下方法制备得到：将钢纤维浸入硅溶胶中，并在50～60℃下超声处理20～30min；然后取出，再于130～160℃下干燥2～3h，再至于620
‑
650℃下焙烧50～70min，冷却至室温，经研磨分散，得到所述改性钢纤维；
[0026]其中，所述钢纤维为光面平直钢纤维，长度为5～12mm，长径比为10～25；所述硅溶胶的固含量为25～30％，所述硅溶胶的颗粒粒径为50～120nm。
[0027]上述透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：先将水泥、粗骨料、掺合料、早强剂混合3～5min，然后加入50～60％配方量的水，搅拌30～40s后，加入减水剂搅拌60～70s，再加入剩余水量，搅拌120～150s出料，即得透水混凝土浆料。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术透水混凝土早强剂中，铝酸一钙作为硅酸二钙水化加速剂，二乙醇单异丙醇胺作为铝相助溶剂，上述两种物质与钙矾石促生剂配合后，可有效加速水泥铝酸盐相的溶解、钙矾石生成和水泥中硅酸二钙的水化，赋予透水混凝土高早强性能，适用于透水路面低温施工、早期开放交通透水路面施工及对早强有特别要求的透水混凝土路面施工。
[0030]2、本专利技术中的钙矾石促生剂包括水淬矿渣微粉、石膏、石灰粉，三者配合，可促使硅酸盐水泥中生成钙矾石水化矿物，从而进一步提高透水混凝土的快凝快硬、微膨胀低收缩等性能，有效提升透水混凝土的早期强度和晚期强度，并能提升透水混凝土的抗裂性能。
[0031]3、本专利技术在制备透水混凝土时，合理配置粗骨料、水泥、掺合料、减水剂、水以及早强剂的配方量，可使制备得到的透水混凝土保持较高的强度以及孔隙率等。
[0032]4、本专利技术在制备透水混凝土时加入环氧树脂包覆纳米碳化硅，为由环氧树脂粘结包覆多粒纳米碳化硅颗粒形成的二次颗粒，环氧树脂包覆纳米碳化硅易于分散，因此可使
纳米碳化硅高度分散在透水混凝土中，有效增强透水混凝土的强度，同时环氧树脂也可有效提升混凝土的抗压强度以及抗折强度等。
[0033]5、本专利技术在制备透水混凝土时加入改性钢纤维，改性钢纤维中的钢纤维表面形成氧化硅层，且具有一定的粗糙度，可增强钢纤维与基体材料之间的结合度，增强界面的结合力，特别是该改性钢纤维与环氧树脂包覆纳米碳化硅配合后，在透水混凝土中形成点、线网格，且由硬质材料与偏柔性材料相互配合，即提高了透水混凝土的强度，又提高了透水混凝土的韧性，使混凝土具有优异的抗裂性能、耐候性能以及耐腐蚀性能等。
[0034]6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透水混凝土早强剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：铝酸一钙15～20％、二乙醇单异丙醇胺0.5～1％、钙矾石促生剂79～84.5％。2.根据权利要求1所述的透水混凝土早强剂，其特征在于，所述钙矾石促生剂由以下重量份的原料制成：水淬矿渣微粉45～55份、石膏5～10份、石灰粉3～6份、水35～45份。所述石膏为二水石膏、半水石膏、硬石膏中的至少一种。3.根据权利要求2所述的透水混凝土早强剂，其特征在于，所述钙矾石促生剂的制备方法包括以下步骤：(1)按配比向搅拌机中加入水淬矿渣微粉、石膏、石灰粉和水，搅拌均匀后，利用成球设备成型为直径5～20mm的球体；(2)将球体置于90～100℃下进行蒸汽养护10～15小时；(3)蒸养后的球体继续进行自然养护5～8d。4.根据权利要求1～3中任一项所述的透水混凝土早强剂，其特征在于，所述透水混凝土早强剂的制备方法包括以下步骤：按配比称取铝酸一钙、二乙醇单异丙醇胺、钙矾石促生剂，再进行混合研磨，即得到透水混凝土早强剂；所述透水混凝土早强剂的比表面积为350～400m2/kg。5.一种透水混凝土，其特征在于，所述透水混凝土包括以下重量份的原料：粗骨料1600～1800份、水泥370～420份、掺合料15～50份、减水剂3～6份、水135～155份以及水泥质量1％～5％的早强剂；所述掺合料包括钢纤维、聚丙烯纤维、PVA纤维、微硅灰、石英砂、粉煤灰、改性钢纤维、环氧树脂包覆纳米碳化硅中的至少一种；所述早强剂为如权利要求1～4中任一项所述的透水混凝土早强剂。6.根据权利要求5所述的透水混凝土，其特征在于，所述粗骨料为碎石，所述粗骨料的粒径为5～9mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述掺合料由改性钢纤维、环氧树脂包覆纳米碳化硅按质量比1：0.3～0.5组成；所述聚羧酸减...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，谢波，陈大敏，
申请(专利权)人：江苏佳境生态工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：