一种生态混凝土及其制备方法技术

本申请提供了一种生态混凝土，混凝土的原材料包括以下重量份的组分：粗骨料1200～1600重量份；细骨料150～200重量份；水泥200～300重量份；混凝土添加剂5.50～12.50重量份；水60～100重量份；纤维0～5.00重量份。本申请的生态混凝土具有较大的孔隙率和抗压强度，无土栽培营养液的渗入使得生态混凝土内部有了满足植物生长的有利条件，有利于植物扎根生长从而构成工程防护与植物防护的结合体。构成工程防护与植物防护的结合体。

【技术实现步骤摘要】
一种生态混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土制备
，特别是涉及一种生态混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前常用的边坡的防护方法有工程防护与植物防护两种：其中工程防护强度效果较好但是缺乏美观性，使得司机在行驶过程中会觉得单调，容易造成驾驶疲劳；植物防护可以使得边坡充满绿意，驾驶人驾驶体验感提升，但是随着时间的推移、雨水的冲蚀其防护强度会大大降低，边坡将会处于失稳状态。生态混凝土既具备了工程防护的防护强度效果，又具备了植物防护的生态修复效果与视觉效果，是一种能够将强度与生态结合起来的新型材料。现有的混凝土护坡破坏了原有的自然基础，而且其内部不存在较大的空隙、内部的碱度也较高，不能满足植物的生长要求。目前的生态混凝土不能兼备高强度与大孔隙率的特点。因此需要开发一种具备大孔隙和足够强度的生态混凝土结构体，在具备足够强度的同时满足植物的生长要求。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种生态混凝土及其制备方法，用于在实现混凝土的高强度防护功能同时，还能为生物的生长提供空间。本申请提供的生态混凝土，具有较高的孔隙率和抗压强度，满足植物生长的条件。
[0004]本申请的第一方面，提供一种生态混凝土，所述混凝土的原材料包括以下重量份的组分：
[0005][0006]所述混凝土的原材料还可以包括以下重量份的组分：
[0007][0008]在一些实施例中，所述粗骨料的粒径可以为4.75～26.5mm；所述细骨料的粒径可以为0.15～2.36mm。
[0009]生态混凝土所使用的大粒径范围的粗骨料比小粒径范围骨料的直径较大，因而骨料之间的接触面积减小，从而形成了孔隙结构；适量的细骨料主要提供足够的强度，使大骨料的孔隙更加稳定且不致堵塞孔隙。选用合适用量的粗骨料与细骨料，并且通过进一步调整合适的粗骨料和细骨料的粒径，使生态混凝土同时具有高强度与大孔隙率的特点，进而在形成稳定孔隙结构的基础上，不至于堵塞孔隙。
[0010]在一些实施例中，所述的水泥为PO 42.5普通硅酸盐水泥；生态混凝土相比于普通混凝土减少了水泥的用量，水泥是胶凝材料，与水反应后会堵塞孔隙，减少水泥的用量的目的是适当的增加孔隙率。
[0011]在一些实施例中，所述纤维为聚丙烯腈纤维，直径为0.010～0.015mm，长度为6
±
1.5mm，抗拉强度为500～600MPa，弹性模量为7～9GPa，聚丙烯腈纤维可以提高混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳特性、柔韧性、抗剥落性、抗磨耗性和水稳定性。若纤维含量过少，混凝土抗压强度越小，不利于混凝土承压；若纤维含量过多，混凝土的孔隙率越低，植物越不容易存活。因而，本申请控制纤维的含量，所述纤维的重量份为粗骨料、细骨料和水泥重量份之和的0.8
‰
～2.2
‰
。
[0012]在一些实施例中，所述纤维也可以为钢纤维，直径0.18
‑
0.25mm，长度12
‑
15mm。
[0013]其中，所述混凝土添加剂包括以下组分：
[0014][0015]在一些实施例中，所述添加剂中的减水剂为聚羧酸酯类和木质素磺酸钠中的一种或两种。
[0016]所述聚羧酸脂类减水剂是由甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯化物(MAA
‑
MPEG)通过聚合作用产生的，且主链和支链连接的是酯键；所述MAA与所述MAA
‑
MPEG
的摩尔比为1.5～6；所述MAA
‑
MPEG中的聚氧乙烯单元数量为5～130。
[0017]选取聚羧酸脂类减水剂，掺量低、减水量高，可以最大限度的降低水泥用量、提高混凝土强度和改善混凝土耐久性；还可以使新拌混凝土流动性保持良好、坍落度损失小；增强效果好，能有效提高混凝土的抗压强度；其中，酯类聚羧酸减水剂的质量效果优于醚类聚羧酸减水剂。
[0018]本申请中的生态混凝土添加剂中包含粘结剂和降碱剂，在提高生态混凝土强度的同时降低了内部的碱性，有利于植物的生长。
[0019]在一些实施例中，还可以选取木质素磺酸钠减水剂，对水泥有吸附及分散作用，能改善混凝土各种物理性能，减少用水13％以上；改善砼的和易性，并能大幅度降低水泥水化初期水化热；可大降低有害孔隙，明显增强抗压强度；木质素磺酸钠能够作为营养物质分散剂，润湿剂、络合剂和增肥剂，有利于植物的生长。
[0020]在一些实施例中，所述添加剂中的粘结剂为硅粉，所述硅粉的粒径为180～500μm。
[0021]在一些实施例中，所述添加剂中的无机盐可以为碳酸氢铵和磷酸二氢钾的一种或两种。所述的无机盐还可以为过磷酸钙、硫酸铵。
[0022]在一些实施例中，所述添加剂中降碱剂为FeSO4·
7H2O。
[0023]本申请的第二方面，提供一种生态混凝土的制备方法，所述制备方法包括：
[0024]S1、将1200～1600重量份粗骨料、150～200重量份细骨料、30～50重量份的水、0～5.00重量份纤维投入至混凝土搅拌机中，搅拌一分钟；
[0025]S2、将200～300重量份水泥、15～25重量份的水混合搅拌1分钟；
[0026]S3、将5.50～12.50重量份生态混凝土添加剂与15～25重量份的水混合后，与步骤S1和步骤S2中制得的混合物在混凝土搅拌机中混合，搅拌3分钟，制得混凝土拌合物；
[0027]S4、将所述S3的混凝土拌合物装入至模具中，并以金属抹子轻微插捣，在标准养护室静置24h后脱模，即得生态混凝土试件。
[0028]本申请还提供一种生态混凝土应用方法，采用根据上述方法制得的混凝土。在生态混凝土养护后客土喷播之前，向生态混凝土上喷播无土栽培的营养液，营养液顺着缝隙灌入生态混凝土中，为植物的扎根生长创造有利条件；将混有植物种子的客土喷播在灌注有一定量的无土栽培营养液的生态混凝土上。
[0029]将制得的生态混凝土试件进行孔隙率测试，将生态混凝土试件放入装满水的容器中，会导致一部分水溢出，则孔隙的体积为混凝土试件体积与溢出水体积的差值。具体步骤如下：
[0030]a)测量达到养护龄期的生态混凝土试件体积记为V；
[0031]b)将一固定容器中装满水后称其质量记为m1；
[0032]c)将生态混凝土试件养护至规定龄期后放入上述满水容器中浸泡24h，待试件内部孔隙充满水后将其缓慢取出，称量容器与剩下水的质量为m2；
[0033][0034]d)将试件放入100℃
‑
105℃的烘箱中烘干24h后，重复以上操作，取三组数据的平均值作为最终孔隙率即
[0035]通过WAW
‑
1000D微机控制电液伺服万能试验机测试混凝土试件的7d抗压强度(7d抗压强度：是指混凝土试件拆模后在标准养护条件下养护七天之后测的抗压强度)。
[0036]与现有技术相比，本申请具有以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态混凝土，其特征在于，所述混凝土的原材料包括以下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述混凝土的原材料还可以包括以下重量份的组分：3.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述粗骨料、细骨料均为碎石；所述粗骨料的粒径为4.75～26.5mm；所述细骨料的粒径为0.15～2.36mm。4.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述的水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥；所述纤维为聚丙烯腈纤维，直径为0.010～0.015mm，长度为6
±
1.5mm，抗拉强度为500～600MPa，弹性模量为7～9Gpa。5.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述纤维的重量份为粗骨料、细骨料和水泥重量份之和的0.8
‰
～2.2
‰
。6.根据权利要求1所述的生态混凝土，其特征在于，所述生态混凝土添加剂包括：7.根据权利要求6所述的生态混凝土，其特征在于，所述添加剂中的减水剂为聚羧酸酯
类和木质素磺酸钠中的一种或两种。8.根据权利要求6所述的生态混凝土，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓，乔建刚，李庆楼，岳凌峰，杨祥，王敏，刘翔，
申请(专利权)人：河北工业大学河北雄安荣乌高速公路有限公司，
类型：发明
国别省市：