本发明涉及一种胶凝材料以及包含胶凝材料的透水混凝土，属于混凝土技术领域。
背景技术：
常规的道路表面为不透水的混凝土，这使得自然环境中的水循环受到影响，城市湿度降低、气温升高。另外，不透水混凝土会导致城市地下水无法补充，水资源流失严重。
透水混凝土又称多孔混凝土，是由骨料、胶凝材料和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，由粗骨料表面包覆一薄层浆体相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、 透水和重量轻的特点。透水混凝土能有效补充地下水，缓解城市地下水位急剧下降问题，并且在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。
现有的透水混凝土透水效果能达到要求，但是抗压强度普遍较低，原因在于透水混凝土孔隙率高达15%以上，透水率越高，混凝土强度越低。因此，目前透水混凝土主要用于人行步道、步行街，无法用作路面混凝土供车辆行驶。
技术实现要素：
本发明旨在解决现有技术中透水混凝土的强度低的技术问题，提供一种新的透水混凝土用胶凝材料。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种胶凝材料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥60～90份，乳胶粉0.1～15份，微硅粉0.1～8份，纳米二氧化硅0.1～5份，矿物活性掺合料5～28份，硫铝酸盐水泥5～25份。
所述原料中：
高强低钙硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比，其早期强度高，后期强度增进率也大，赋予透水混凝土高强的特性；
所述硅灰是由非晶态二氧化硅组成的细小粉末材料，活性高，颗粒细小，比表面积大，与水泥水化产生的Ca(OH)2反应产生C-S-H，减小混凝土界面过度区，提高透水混凝土性能；
所述硫铝酸盐水泥具有早强快硬的特性，还具有很好的耐侵蚀性，赋予透水混凝土耐久性。
所述乳胶粉为可再分散乳胶粉，乳胶粉的加入，可改善透水混凝土的和易性，降低骨料之间的咬合摩擦力，增强浆体与骨料之间的粘结力，从而进一步提高混凝土强度。
为了更好地实现本发明，所述高强低钙低热硅酸盐水泥的硅酸二钙含量40～55%，铝酸三钙含量5～9%，比表面积大于420m2/kg，3d抗压强度大于22MPa。
所述矿物活性掺合料为矿粉、粉煤灰、火山灰质混合材中的至少一种。
粉煤灰和火山灰质混合材具有微集料效应和火山灰效应，能与水泥和细砂共同发挥混凝土颗粒级配中的微集料作用，又能与水泥水化过程中的氢氧化钙进行“二次反应”，改善混凝土界面，减小过度区，提高混凝土耐久性能，矿粉除了具有微集料效应和火山灰效应外，还含有大量无定型的SiO2和Al2O3活性成分，有利于“二次反应”。
本发明的另一个目的是提供一种包含所述胶凝材料的透水混凝土，其特征在于：包括以下按重量配置的原料：胶凝材料320～480kg/m3；石子1350～1600kg/m3；水80～168kg/m3；减水剂1.0～1.5kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围为9.5～16mm。随着骨料粒径的增大，混凝土透水系数增加，抗压强度下降；较小的石子粒径有利于增加透水混凝土的强度，较大的石子粒径有利于提高透水混凝土的透水性能，骨料粒径为9.5～16mm时，透水混凝土在保证一定强度的同时，兼具良好的透水性。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过原料的选择以及特定的配比设计，得到的胶凝材料强度大幅度提高。具体来说，水泥（低热水泥、硫铝水泥）、微硅粉、纳米二氧化硅、矿物掺合料细度不同，形成紧密堆积，颗粒级配满足fuller曲线，因而需水量小导致混凝土用水量小，强度提高；另外，体系钙硅比恰当，水泥水化产生的Ca(OH)2,，作为矿物掺合料、微硅粉、纳米二氧化硅活性激发物质，恰当的钙硅比能够满足上述几种胶凝材料的反应要求，能够最大限度的激发活性，从而实现提高混凝土强度的目的。
（2）本发明的胶凝材料内含大量矿物掺合料，既可增产水泥、降低成本，又可以改变水泥混凝土的性能，变废为宝，化害为利。
（3）本发明的胶凝材料制得的透水混凝土不仅透水性和透气性优良，而且28d强度能够达到C40混凝土要求，90d强度达到C50混凝土要求，本发明的透水混凝土能够用于行车路面，具有优越的高承载能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥60份、乳胶粉15份、硅粉8份、纳米二氧化硅5份、矿物掺合料28份、硫铝酸盐水泥25份。
所述高强低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量55%，铝酸三钙含量5%，比表面积420m2/kg，3d抗压强度22MPa，28d抗压强度45.5MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为矿粉。
使用上述胶凝材料制备的高强透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料320kg/m3；石子1600kg/m3；水168kg/m3；减水剂：1.0kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5~16mm。
作为优化，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的高强透水混凝土透水系数4mm/s，28d强度40MPa, 90d强度55MPa。
实施例2
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥90份、乳胶粉0.1份、硅粉0.1份、纳米二氧化硅0.1份、矿物掺合料5份、硫铝酸盐水泥5份。
所述高强低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量45%，铝酸三钙含量9%，比表面积450m2/kg，3d抗压强度23.6MPa，28d抗压强度47.5MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为粉煤灰。
使用上述胶凝材料制备的高强透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料450kg/m3；石子1380kg/m3；水157.5kg/m3；减水剂：1.35kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5~16mm。
作为优化，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的高强透水混凝土透水系数3.5mm/s，28d强度48MPa, 90d强度60.7MPa。
实施例3
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥75份、乳胶粉7.5份、硅粉4份、纳米二氧化硅2.5份、矿物掺合料17份、硫铝酸盐水泥15份。
所述高强低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量45%，铝酸三钙含量9%，比表面积450m2/kg，3d抗压强度23.6MPa，28d抗压强度47.5MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为矿粉和粉煤灰。
使用上述胶凝材料制备的透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料480kg/m3；石子1350kg/m3；水144kg/m3；减水剂：1.5kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5～16mm。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的透水混凝土透水系数2.7mm/s，28d强度46MPa, 90d强度56.1MPa。
实施例4
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥60份、乳胶粉15份、硅粉8份、纳米二氧化硅5份、矿物掺合料28份、硫铝酸盐水泥25份。
所述高强低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量55%，铝酸三钙含量5%，比表面积420m2/kg，3d抗压强度22MPa，28d抗压强度45.5MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为火山灰质混合材。
使用上述胶凝材料制备的透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料480kg/m3；石子1350kg/m3；水144kg/m3；减水剂：1.5kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5~16mm。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的透水混凝土透水系数1.7mm/s，28d强度44MPa, 90d强度60.5MPa。
实施例5
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥70份、乳胶粉10份、硅粉6份、纳米二氧化硅4份、矿物掺合料13份、硫铝酸盐水泥15份。
所述高强低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量50%，铝酸三钙含量7%，比表面积500m2/kg，3d抗压强度26MPa，28d抗压强度48MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为矿粉、粉煤灰和火山灰质混合材。
使用上述胶凝材料制备的透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料400kg/m3；石子1420kg/m3；水120kg/m3；减水剂1.2kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5～16mm。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的透水混凝土透水系数3.5mm/s，28d强度45.2MPa, 90d强度57.5MPa。
实施例6
一种胶凝材料，包括以下按重量份计的原料：高强低钙低热硅酸盐水泥70份、乳胶粉10份、硅粉6份、纳米二氧化硅4份、矿物掺合料13份、硫铝酸盐水泥15份。
所述低钙低热硅酸盐水泥硅酸二钙含量50%，铝酸三钙含量7%，比表面积500m2/kg，3d抗压强度26MPa，28d抗压强度48MPa；所述乳胶粉为可再分散乳胶粉；所述矿物活性掺合料为矿粉、粉煤灰和火山灰质混合材。
使用上述胶凝材料制备的透水混凝土，由以下按重量配置的原料组成：
胶凝材料320kg/m3；石子1500kg/m3；水80kg/m3；减水剂1.5kg/m3。
所述石子颗粒级配为单粒级，级配范围9.5～16mm。
所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本实施例制备的透水混凝土透水系数6mm/s，28d强度40.0MPa，90d强度50.5MPa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。