一种透水抗压混凝土及其制备方法技术

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种透水抗压混凝土及其制备方法。透水抗压混凝土由包含以下重量份的原料制成：碎石1100～1400份、表面包覆有活性氧化钙层的细砂150～250份、水泥150～220份、水120～200份、煤灰25～65份、减水剂2～5份；其制备方法为：在常温状态下，按重量份称取碎石、细砂、水泥、水、煤灰、减水剂备用；先将碎石、水泥、煤灰搅拌均匀，制成混合物；再向混合物中加入水，搅拌5～10min后加入细砂，继续搅拌3～5min后，加入减水剂，拌合均匀制得透水混凝土成品。本申请的透水抗压混凝土具有改善其抗压强度低的缺陷的效果。压混凝土具有改善其抗压强度低的缺陷的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种透水抗压混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及建筑材料
，更具体地说，它涉及一种透水抗压混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前的透水混凝土主要是无砂多孔透水混凝土，该多孔透水混凝土中的碎石表面包覆有一薄层与碎石相互粘结的水泥浆，从而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，因此具有透气、毛细现象不显著、水泥用量小、施工简单等特点，一般用于公路护坡和透水砖领域。
[0003]相关技术为CN110357500A的中国专利技术专利公开了一种透水混凝土，其原料包括如下重量份数的组分：水泥10-13份；河砂19-24份；骨料47-53份；高性能减水剂0.19-0.23份；硅藻土15-23份改性强力粘胶纤维10-15份；所述改性强力粘胶纤维经强力粘胶纤维炭化得到具有疏松多孔的结构。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为上述透水混凝土中添加了河砂以使其填充在骨料的空隙中，从而改善无砂多孔透水混凝土结构强度不佳的缺陷，但是河砂的填充会缩小骨料的有效空隙率，从而影响到透水混凝土的透水性。因此，如何在增强透水混凝土结构强度的同时确保其透水性是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了增强透水混凝土的抗压强度，本申请提供一种透水抗压混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种透水抗压混凝土，采用如下的技术方案：一种透水抗压混凝土，由包含以下重量份的原料制成：碎石1100～1400份、表面包覆有活性氧化钙层的细砂150～250份、水泥150～220份、水120～200份、煤灰25～65份、减水剂2～5份。
[0007]通过采用上述技术方案，活性氧化钙具有优异的水化活性，包覆在细砂表面的活性氧化钙层以及水泥与煤灰均会遇水发生水化反应生成钙钒石和氢氧化钙等水化物晶体，其中结晶性好的水化物晶体会结合生长成多孔疏松的大尺寸晶体，结晶差的C-S-H和次生较小的钙矾石和氢氧化钙晶体填充在原先由大晶体钙矾石和氢氧化钙形成的网状结构的空隙中，从而增强混凝土的结构密度，细砂表面的活性氧化钙层生成的水化物晶体与水泥、煤灰中的水化物晶体结合具有提高胶凝材料与细砂界面粘结力的作用，从而提高混凝土材料的内部结构强度，同时，活性氧化钙与水发生水化反应后，残留在细砂表面的活性氧化钙层结构不再致密，产生一定的空隙，细砂的空隙之间会形成通道，水流通过该空隙通道实现流通，以此确保混凝土的透水性。
[0008]优选的，由包含以下重量份的原料制成：碎石1180～1380份、表面包覆有活性氧化钙层的细砂170～220份、水泥170～200份、水140～180份、煤灰35～55份、减水剂3～4份。
[0009]通过采用上述技术方案，由试验数据可知，当各原料采用上述配比时，混凝土具有
更加优异的抗压强度与施工性能。
[0010]优选的，所述活性氧化钙层的包覆方法为：1)室温下将钛酸酯全溶解于异丙醇中，制得钛酸酯异丙醇溶解液，钛酸酯与异丙醇的摩尔比为(1～2)：5；2)取活性氧化钙置于溶解液中，搅拌制得悬浮液，活性氧化钙与钛酸酯的摩尔比为(0.5～1)：1；3)对悬浮液进行再搅拌，使活性氧化钙分散均匀，制得分散液；4)边对细砂进行球磨处理，边将分散液采用雾状喷淋方式喷淋在细砂表面，喷淋压力为1～3MPa，喷淋流速为1～2m/s；5)在50～70℃下对细砂进行烘干处理，冷却至室温后静置60～100min，制得包覆有活性氧化钙层的细砂。
[0011]通过采用上述技术方案，由试验数据可知，采用上述包覆方法在细砂表面设置活性氧化钙层，再将细砂添加入混凝土体系中，制备的混凝土具有优异的抗压强度、透水性能与施工性能。
[0012]优选的，所述步骤4)对细砂球磨喷淋的过程中，向细砂中以30～60mL/min的速度持续吹入惰性气体。
[0013]通过采用上述技术方案，在细砂表面喷淋分散液的过程中，再向细砂中吹入惰性气体，由于细砂在球磨的过程中会发生翻转，喷淋时持续吹气可使制备出的细砂与活性氧化钙层之间产生细小的孔隙，由于细砂为实心结构，填充在碎石的空隙中有利于提高混凝土的结构强度，而细砂与活性氧化钙层之间的孔隙之间结合成孔隙通道，有利于水流的通过，从而增大混凝土的透水率，以此解决向透水混凝土中添加细砂影响其透水率的问题。
[0014]优选的，所述包覆有活性氧化钙层的细砂的粒径为0.25～0.45mm。
[0015]通过采用上述技术方案，由试验数据可知，包覆有活性氧化钙层的细砂粒径为0.25～0.45mm时，混凝土具有更加优异的抗压强度与施工性能。
[0016]优选的，所述混凝土中还包括硅酸钠0.8～1.6份。
[0017]通过采用上述技术方案，硅酸钠具有激发水泥、煤灰水化活性的作用，且其作用机理为双重激发，即硅酸钠一方面为反应体系提供OH-，产生碱性环境后，促进水泥、煤灰以及氧化钙中的富钙相与富硅相解聚分解，形成分散的絮凝状产物，随着絮凝状产物增多，絮凝相之间发生缩聚反应，最后形成凝胶或复杂的晶体以及无定型结构水化产物；另一方面，硅酸钠自身能及时的提供[Si04]4-，加速[Si04]4-与Ca
2+
及Al
3+
等离子的缩聚反应生成胶凝性物质，从而促进水泥、煤灰以及细砂表面氧化钙层的水化反应，进一步增强混凝土的抗压强度。
[0018]优选的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。
[0019]通过采用上述技术方案，聚羧酸系减水剂吸附于混凝土颗粒表面使颗粒显示电性能，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，从而使混凝土颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用；聚羧酸类减水剂价廉易得，选用该类减水剂作为本申请的减水剂有利于降低生产成本。
[0020]第二方面，本申请提供一种透水抗压混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种透水抗压混凝土的制备方法，具体包括以下制备步骤：在常温状态下，按重量份称取碎石、表面包覆有活性氧化钙层的细砂、水泥、水、煤灰、减水剂备用；先将碎石、水泥、煤灰搅拌均匀，制成混合物；再向混合物中加入水，搅拌5～10min后加入表面包覆有活性氧化钙层的细砂，继续搅
拌3～5min后，加入减水剂，拌合均匀制得透水混凝土成品。
[0021]通过采用上述技术方案，先将碎石、水泥、煤灰与水搅拌均匀后再加入表面包覆有活性氧化钙层的细砂，表面包覆有活性氧化钙层的细砂填充至大量碎石的空隙之中，活性氧化钙与水发生水化发生，从而提高混凝土内部结构的致密性，以此提高混凝土的结构强度，而残留的活性氧化钙层中存在有孔隙通道以便水流通过，从而确保混凝土的透水性。
[0022]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用表面包覆有活性氧化钙层的细砂，细砂表面的活性氧化钙层生成的水化物晶体与水泥、煤灰中的水化物晶体结合具有提高胶凝材料与细砂界面粘结力的作用，从而提高混凝土材料的内部结构强度，同时，活性氧化钙与水发生水化反应后，残留在细砂表面的活性氧化钙层结构不再致密，产生一定的空隙，细砂的空隙之间会形成通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透水抗压混凝土，其特征在于：由包含以下重量份的原料制成：碎石1100～1400份、表面包覆有活性氧化钙层的细砂150～250份、水泥150～220份、水120～200份、煤灰25～65份、减水剂2～5份。2.根据权利要求1所述的一种透水抗压混凝土，其特征在于：由包含以下重量份的原料制成：碎石1180～1380份、表面包覆有活性氧化钙层的细砂170～220份、水泥170～200份、水140～180份、煤灰35～55份、减水剂3～4份。3.根据权利要求1或2所述的一种透水抗压混凝土，其特征在于：所述活性氧化钙层的包覆方法为：1）室温下将钛酸酯全溶解于异丙醇中，制得钛酸酯异丙醇溶解液，钛酸酯与异丙醇的摩尔比为（1～2）：5；2）取活性氧化钙置于溶解液中，搅拌制得悬浮液，活性氧化钙与钛酸酯的摩尔比为（0.5～1）：1；3）对悬浮液进行再搅拌，使活性氧化钙分散均匀，制得分散液；4）边对细砂进行球磨处理，边将分散液采用雾状喷淋方式喷淋在细砂表面，喷淋压力为1～3MPa，喷淋流速为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海斌，熊还超，张朋，詹赡，陈亮，
申请(专利权)人：湖北云海混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：