一种透水混凝土添加剂及其制备方法与流程

文档序号:12238671阅读:1391来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种透水混凝土添加剂及其制备方法。



背景技术:

随着城市建设的不断完善,对于建筑材料的要求也越来越高。透水混凝土由于其独特的结构,使其具有良好的透气性和透水性,对于缓解城市热岛效应、补充地下水以及解决城市因暴雨引起的内涝起到良好的效果,可应用于城市广场、小区道路以及一些公园道路。

目前国家大力倡导城市海绵工程建设,但由于缺乏透水混凝土专业技术和施工技术,造成了一些透水混凝土造价高,施工工艺复杂以及后期功能不明显等问题。目前关于透水混凝土以及透水混凝土添加剂的专利较多,但都使用了聚合物纤维或聚合物胶黏剂。专利CN 103708792A公开了一种透水性混凝土的制作方法,用到了一种PVA纤维;专利CN 103360000A公开了一种透水混凝土及其制备方法,使用了有机胶黏剂;由于聚合物纤维和聚合物胶黏剂的价格高昂,造成透水混凝土的高成本。另外由于透水混凝土与传统混凝土相比具有一定的结构特殊性,特别是养护阶段,一般在摊铺之后要进行覆膜,待透水混凝土固化24h之后,把薄膜揭开进行洒水养护,由于透水混凝土的开孔结构,水分流失较快,所以在洒水之后必须再将薄膜重新盖上,一般一天要进行两次洒水覆膜养护,天热的时候还要增加洒水覆膜养护的次数,养护周期一般是5-7天。因此透水混凝土的养护过程是一个极其繁琐的过程。这些因素共同构成了阻碍透水混凝土推广应用的因素。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供了一种掺量小、使用方便的透水混凝土添加剂。

本发明还提供了该透水混凝土添加剂的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的:

一种透水混凝土添加剂,是由以下重量份的原料组成的:微粉料0.5-95份、增强剂0.2-3份、消泡剂0.5-1.5份、增粘保水剂2-10份;

所述微粉料为微硅粉、磨细矿粉和粉煤灰中的一种;

所述增强剂为三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺;

所述消泡剂为有机硅消泡剂;

所述增粘保水剂是由以下步骤制备得到的:

1)将30-50重量份的甲基丙烯酸和10-18重量份的聚乙二醇放入反应容器中,加入80-100重量份的三氯甲烷和0.4-0.8重量份的对苯二酚,在氮气保护氛围110℃冷凝回流3.5h,得初品;

2)将初品在40℃减压蒸馏去除三氯甲烷,得酯化大单体;

3)将80-90重量份的烯丙基聚氧乙烯醚、90重量份的蒸馏水、0.4-0.8重量份的过硫酸铵和0.2-0.5重量份的甲基丙烯磺酸钠置于反应容器中,将步骤2)得到的酯化大单体通过恒压滴液漏斗在反应初1h内全部加至反应容器中,70℃反应3h,反应结束后用氢氧化钠溶液调节pH至7-8,得水泥增粘保水剂。

所述微硅粉为SiO2含量大于90%微硅粉。

所述磨细矿粉为S95级磨细矿粉。

所述粉煤灰为一级粉煤灰。

所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2400。

所述聚乙二醇的分子量为400。

一种透水混凝土添加剂的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)将微粉料加至双棍式混料机中,搅拌3min,得粉料;

2)将增强剂、消泡剂和增粘保水剂混合均匀,得液料;

3)将粉料加至双辊式搅拌机,将液料均匀喷洒至运转中的双辊式搅拌机中,继续搅拌3min,得透水混凝土添加剂。

所述透水混凝土添加剂的添加量为水泥用量的0.8-1.5%。

本发明的有益效果:

1.本发明使用了大量的工业废弃物,来源广,价格低,制备的透水混凝土在保证透水系数和抗压强度的同时,有效降低透水砖成本,同时为工业废渣的处理提供了一条新途径,具有显著的经济和社会效益。

2.本发明的增强剂能够增大透水混凝土中的集灰比,减少水泥用量,降低透水混凝土的生产成本,显著提高透水混凝土的抗压强度。本发明所用的增粘保水剂可提高水泥在基料表面的包覆力,减少表面水分的蒸发,减少水泥表面因水分蒸发造成的贯通孔数量,免除后期喷水养护,并能保证透水混凝土的透水系数和抗压强度。

3.本发明的透水混凝土添加剂掺量小,成本低廉,性能优越,使用方便,在保证透水效果和抗压强度的同时,添加剂中的增粘保水剂中的羟基能够与水分子形成氢键结构,能够防止混凝土中水分的流失,养护阶段只需摊铺覆膜处理即可,免除后期喷水养护的步骤,有效加快透水混凝土的施工进度,简化了透水混凝土的施工工艺。

4.本发明的制备方法工艺简单,容易操作,实用性强。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施案例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施案例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

除非另有说明,本发明所用的原料均为市场购买所得。

实施例1

一种透水混凝土添加剂,是由以下重量份的原料组成的:微粉料95份、增强剂0.2份、消泡剂0.5份、增粘保水剂2份;

所述微粉料为SiO2含量大于90%微硅粉;

所述增强剂为三异丙醇胺;

所述消泡剂为有机硅消泡剂;

所述增粘保水剂是由以下步骤制备得到的:

1)将30g的甲基丙烯酸和18g的聚乙二醇放入反应容器中,加入80g的三氯甲烷和0.8g的对苯二酚,在氮气保护氛围110℃冷凝回流3.5h,得初品;

2)将初品在40℃减压蒸馏去除三氯甲烷,得酯化大单体;

3)将80g的烯丙基聚氧乙烯醚、90g的蒸馏水、0.8g的过硫酸铵和0.5g的甲基丙烯磺酸钠置于反应容器中,将步骤2)得到的酯化大单体通过恒压滴液漏斗在反应初1h内全部加至反应容器中,70℃反应3h,反应结束后用氢氧化钠溶液调节pH至7,得水泥增粘保水剂。

一种透水混凝土添加剂的制备方法,是由以下步骤制备得到的:

1)将微粉料加至双棍式混料机中,搅拌3min,得粉料;

2)将增强剂、消泡剂和增粘保水剂混合均匀,得液料;

3)将粉料加至双辊式搅拌机,将液料均匀喷洒至运转中的双辊式搅拌机中,继续搅拌3min,得透水混凝土添加剂。

实施例2

一种透水混凝土添加剂,是由以下重量份的原料组成的:微粉料50份、增强剂1.5份、消泡剂1份、增粘保水剂6份;

所述微粉料为S95级磨细矿粉;

所述增强剂为二乙醇单异丙醇胺;

所述增粘保水剂是由以下步骤制备得到的:

1)将40重量份的甲基丙烯酸和14重量份的聚乙二醇放入反应容器中,加入90重量份的三氯甲烷和0.6重量份的对苯二酚,在氮气保护氛围110℃冷凝回流3.5h,得初品;

2)将初品在40℃减压蒸馏去除三氯甲烷,得酯化大单体;

3)将85重量份的烯丙基聚氧乙烯醚、90重量份的蒸馏水、0.6重量份的过硫酸铵和0.3重量份的甲基丙烯磺酸钠置于反应容器中,将步骤2)得到的酯化大单体通过恒压滴液漏斗在反应初1h内全部加至反应容器中,70℃反应3h,反应结束后用氢氧化钠溶液调节pH至8,得水泥增粘保水剂。

其余同实施例1。

实施例3

一种透水混凝土添加剂,是由以下重量份的原料组成的:微粉料0.5份、增强剂3份、消泡剂1.5份、增粘保水剂10份;

所述微粉料为一级粉煤灰;

所述增强剂为三异丙醇胺;

所述增粘保水剂是由以下步骤制备得到的:

1)将50重量份的甲基丙烯酸和10重量份的聚乙二醇放入反应容器中,加入100重量份的三氯甲烷和0.4重量份的对苯二酚,在氮气保护氛围110℃冷凝回流3.5h,得初品;

2)将初品在40℃减压蒸馏去除三氯甲烷,得酯化大单体;

3)将90重量份的烯丙基聚氧乙烯醚、90重量份的蒸馏水、0.4重量份的过硫酸铵和0.2重量份的甲基丙烯磺酸钠置于反应容器中,将步骤2)得到的酯化大单体通过恒压滴液漏斗在反应初1h内全部加至反应容器中,70℃反应3h,反应结束后用氢氧化钠溶液调节pH至7,得水泥增粘保水剂。

其余同实施例1。

性能测试:按照5-10mm石子12份、42.5普通硅酸盐水泥3.45份、水0.996份的配比制备透水混凝土,其中,实验组1-3制备的透水混凝土分别使用实施例1-3制备的透水混凝土添加剂,添加量为水泥质量的1.2%。按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》标准进行测试,结果如表1所示。

表1性能测试结果

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