一种透水混凝土柱及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种透水混凝土柱及其制备方法。本发明专利技术的透水混凝土柱以硅酸盐水泥、矿渣微粉、陶瓷微珠、增强纤维、石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯、甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油、硅橡胶为原料，通过原料分批搅拌混合、加压成型等工艺制备得到。本发明专利技术得到的透水混凝土柱，具有优异的抗压、耐磨、耐腐蚀性能，使用寿命长、透水性能优越，能使雨水迅速渗入地下，维护地下水及土壤的生态平衡，同时可避免地基下沉。

A Permeable Concrete Column and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种透水混凝土柱及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种透水混凝土柱及其制备方法。
技术介绍
海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时透水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。目前绝大多数的城市都是为了突出城市景观，不仅将绿地都建的高出周围，而且路面、街面铺设采用的都是水泥、沥青和地面砖，透水性极差。在下雨时，往往都是往路上流，而不是往绿地里流，使得绿地不能涵养水分和吸尘，且得不到最好的雨水浇灌和肥料滋养。若果采用大量的透水铺装材料使其变成带有透水混凝土柱的透水路面、透水街面，城市的地下将能储存非常可观的地下水量，以供绿地灌溉。如公开号为CN107761504A的中国专利技术专利公开了一种带有透水混凝土柱的透水路面，透水、排水性能好，可解决海绵城市蓄水、排水等问题。目前的透水混凝土柱具有一定的透水性能，但其耐候性差，导致使用寿命短，因此有必要进行改进。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提供一种透水混凝土柱及其制备方法。本专利技术采用以下技术方案：一种透水混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱的原料包括以下重量份数的组分：硅酸盐水泥80-100份，矿渣微粉20-30份，陶瓷微珠10-20份，增强纤维4-12份，石墨烯2-4份，纳米氧化钙3-9份，纳米聚四氟乙烯4-10份，甲基硅油3-9份，二月桂酸二丁基锡5-10份，环氧大豆油5-12份，硅橡胶8-14份。进一步的，增强纤维包括钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维和聚硼酸酯纤维。进一步的，增强纤维包括20-35％钢纤维、20-40％玻璃纤维、15-30％聚丙烯纤维和15-25％聚硼酸酯纤维。优选的，增强纤维由30％钢纤维、30％玻璃纤维、20％聚丙烯纤维和20％聚硼酸酯纤维组成。将各种异形的钢纤维作为增强纤维的一种添加至混凝土柱中，可增强混凝土柱的强度，优选的选用各种异形的钢纤维，可增加纤维和混凝土的界面粘结，提高增强效果。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性能好、机械强度高的特点，作为增强材料可有效提高混凝土柱的强度。聚丙烯纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性等特点，有助于提高混凝土柱的抗冲击性能和防水隔热性能。聚硼酸酯纤维具有优异的抗静电、抗磨润滑、热稳定及电化学稳定性。本专利技术通过将上述四种纤维混合作为混凝土柱的增强纤维原料，彼此之间相互协同作用，可有效提高混凝土柱的强度和耐化学品性等，且通过各原料含量之间的配合，使得对混凝土柱的增强性能达到最佳。本专利技术还提供一种透水混凝土柱的制备方法，包括以下步骤：(1)将矿渣微粉、陶瓷微珠、增强纤维混合后加入混炼机中混炼10-12min，再依次加入石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯，充分混合后得到混合物A；(2)将混合物A加入超声机中超声处理5-8min；(3)将甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油混合后加入搅拌釜中加热搅拌，搅拌过程中加入硅橡胶，充分搅拌后得到混合物B；(4)将混合物A、混合物B加入搅拌罐中，再加入硅酸盐水泥和适量水，充分混合后搅拌，得到混合物C；(5)将混合物C浇筑在混凝土柱模具中加压成型，即得到透水混凝土柱。进一步的，步骤(1)中混炼温度为150-180℃。进一步的，步骤(3)中搅拌速率为1000-2000r/min，加热温度为70-90℃，加入硅橡胶后搅拌时间为10-20min。进一步的，步骤(4)中充分混合后先采用300-500r/min的低速搅拌8min，再采用1000-2000r/min的高速搅拌25min。本专利技术的透水混凝土柱，具有优异的抗压、耐磨、耐腐蚀性能，使用寿命长、透水性能优越，抗压强度大于35MPa，透水系数大于3.8mm/s，能使雨水迅速渗入地下，维护地下水及土壤的生态平衡，同时可避免地基下沉。其中添加的陶瓷微珠可塑性好、耐热温度高、密度小、烧失量低、光散射性好、绝缘性好，能有效的改善混凝土柱的机械性能；添加的增强纤维具有优异的耐腐蚀和耐候性，能够增强混凝土柱的强度和抗压性；添加的石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯能够增加混凝土的阻燃性、隔热性能和抗压性能；同时采用甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油配合，可与硅橡胶有效结合，形成更多的交联网状结构，增强混凝土柱的强度，增强了物料间界面结合强度，进一步提高了混凝土的机械性能。本专利技术的制备方法简单，适宜大面积推广应用。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例1一种透水混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱的原料包括以下重量份数的组分：硅酸盐水泥80份，矿渣微粉20份，陶瓷微珠10份，增强纤维6份，石墨烯3份，纳米氧化钙5份，纳米聚四氟乙烯8份，甲基硅油5份，二月桂酸二丁基锡5份，环氧大豆油10份，硅橡胶12份。本实施例中增强纤维由30％钢纤维、30％玻璃纤维、20％聚丙烯纤维和20％聚硼酸酯纤维组成。本实施例中透水混凝土柱的制备方法，包括以下步骤：(1)将矿渣微粉、陶瓷微珠、增强纤维混合后加入混炼机中混炼10min，混炼温度为150℃，再依次加入石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯，充分混合后得到混合物A；(2)将混合物A加入超声机中超声处理5min；(3)将甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油混合后加入搅拌釜中加热搅拌，搅拌速率为1000r/min，加热温度为70℃，搅拌过程中加入硅橡胶，搅拌时间为10min，充分搅拌后得到混合物B；(4)将混合物A、混合物B加入搅拌罐中，再加入硅酸盐水泥和适量水，充分混合后先采用300r/min的低速搅拌8min，再采用1000r/min的高速搅拌25min，得到混合物C；(5)将混合物C浇筑在混凝土柱模具中加压成型，即得到透水混凝土柱。实施例2一种透水混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱的原料包括以下重量份数的组分：硅酸盐水泥90份，矿渣微粉25份，陶瓷微珠20份，增强纤维10份，石墨烯3份，纳米氧化钙7份，纳米聚四氟乙烯5份，甲基硅油7份，二月桂酸二丁基锡8份，环氧大豆油8份，硅橡胶8份。本实施例中增强纤维由30％钢纤维、30％玻璃纤维、20％聚丙烯纤维和20％聚硼酸酯纤维组成。本实施例中透水混凝土柱的制备方法，包括以下步骤：(1)将矿渣微粉、陶瓷微珠、增强纤维混合后加入混炼机中混炼10min，混炼温度为180℃，再依次加入石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯，充分混合后得到混合物A；(2)将混合物A加入超声机中超声处理8min；(3)将甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、环氧大豆油混合后加入搅拌釜中加热搅拌，搅拌速率为2000r/min，加热温度为90℃，搅拌过程中加入硅橡胶，搅拌时间为20min，充分搅拌后得到混合物B；(4)将混合物A、混合物B加入搅拌罐中，再加入硅酸盐水泥和适量水，充分混合后先采用500r/min的低速搅拌8min，再采用1500r/min的高速搅拌25min，得到混合物C；(5)将混合物C浇筑在混凝土柱模具中加压成型，即得到透水混凝土柱。实施例3一种透水混凝土柱，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透水混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱的原料包括以下重量份数的组分：硅酸盐水泥80‑100份，矿渣微粉20‑30份，陶瓷微珠10‑20份，增强纤维4‑12份，石墨烯2‑4份，纳米氧化钙3‑9份，纳米聚四氟乙烯4‑10份，甲基硅油3‑9份，二月桂酸二丁基锡5‑10份，环氧大豆油5‑12份，硅橡胶8‑14份。

【技术特征摘要】
1.一种透水混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱的原料包括以下重量份数的组分：硅酸盐水泥80-100份，矿渣微粉20-30份，陶瓷微珠10-20份，增强纤维4-12份，石墨烯2-4份，纳米氧化钙3-9份，纳米聚四氟乙烯4-10份，甲基硅油3-9份，二月桂酸二丁基锡5-10份，环氧大豆油5-12份，硅橡胶8-14份。2.根据权利要求1所述的透水混凝土柱，其特征在于，所述增强纤维包括钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维和聚硼酸酯纤维。3.根据权利要求2所述的透水混凝土柱，其特征在于，所述增强纤维包括20-35％钢纤维、20-40％玻璃纤维、15-30％聚丙烯纤维和15-25％聚硼酸酯纤维。4.一种制备如权利要求1-3中任一项所述的透水混凝土柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将矿渣微粉、陶瓷微珠、增强纤维混合后加入混炼机中混炼10-12min，再依次加入石墨烯、纳米氧化钙、纳米聚四氟乙烯，充分混合后得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文强，
申请(专利权)人：柳州柳晶环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45