本发明涉及建筑材料领域,具体的涉及一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆。
背景技术:
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水是人类生存之源,发展之本,是环境构成中最活跃的因素。虽然地球70.8%的面积被水覆盖,但人类真正能够利用的水资源仅0.025%,饮用水短缺严重威胁着人类的生存。所以,许多科学家预言:水在21世纪将成为人类最缺乏的资源。而现代化城市建设普遍使用的传统路面硬化,造成两大主要危害,其一是每遇暴雨给排水系统造成极大的负担,容易导致城市内涝发生;其二阻断大气降水直接补充地下水,既干扰了自然水循环,又浪费宝贵的水资源,形成恶性循环。
海绵城市是指在环境变化、自然灾害下,城市具有较好的“弹性”,雨季时对水起吸收、储蓄、下渗和净化作用,需要时“释放”再利用。通过下沉式绿地、透水铺装和绿色屋顶等措施,可有效减轻"热岛效应"、城市内涝和径流污染,节约水源,改善并保护生态环境。其中透水铺装为透水砂浆的发展迎来机遇。它是一种绿色生态型复合砂浆,具有绿色环保、吸噪音、孔隙多、质轻、透气性和透水性好等优点。
申请号为03137063.2的专利公开了一种聚合物干混砂浆,其重量配合比为:石英砂60-65%、水泥20-25%、石灰石粉8-12%、淀粉醚3-3.5%、膨润土触变润滑剂1-3%、有机硅1.5-2%、疏水剂0.15-0.2%、甲基纤维素0.2-0.3%、纤维素纤维0.3-0.%。该干混砂浆不含有毒物质、轻质高强、透气性好。但是其透水性差,遇到恶劣天气,易开裂。
技术实现要素:
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本发明的目的是提供一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,该砂浆透水透气性好,防滑性能优异,抗开裂,无毒环保。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥10-23份,天然河砂30-50份,
水性聚氨酯树脂5-11份,有机硅偶联剂1-2份,
水溶性壳聚糖3-7份,乙二醇乙醚醋酸酯2-4份,
聚丙烯纤维1-2.4份,硅溶胶2-3份,
柠檬酸三钠0.7-1.3份,增稠剂1.2-2份,消泡剂1-1.5份。
作为上述技术方案的优选,所述水泥为强度等级42.5R的普通硅酸盐水泥。
作为上述技术方案的优选,所述天然河砂的粒径大小为0.1-0.23mm。
作为上述技术方案的优选,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为(0.5-0.8):1。
作为上述技术方案的优选,所述硅溶胶的颗粒粒径为15-30nm。
作为上述技术方案的优选,所述增稠剂为海藻酸钠、干酪素、羧甲基纤维素、硅藻土、羟丙基甲基纤维素中的一种。
作为上述技术方案的优选,所述消泡剂为聚醚改性硅氧烷。
作为上述技术方案的优选,所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:(1-3)。
该复合砂浆是各个组分混合制作砂浆混合料,是一种新颖的透水铺装材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
首先本发明采用水溶性壳聚糖、硅溶胶来改性聚氨酯树脂,其可以有效提高聚氨酯表面的粗糙度,通过合理调节水溶性壳聚糖、聚丙烯纤维与聚氨酯树脂的用量比,使得改性后的聚氨酯树脂用于透水路面时,具有良好的防滑性能,且抗冲击性能也得到改善;
另一方面,本发明在砂浆中加入适量的偶联剂,其可以有效降低表面能,增加粘结剂与无机物的粘结性,使得制得的复合砂浆抗开裂性能好,耐高温性能优异;
本发明制得的复合砂浆透水路面具有生态、透水、透气及较好的防滑功能且环保无毒、无辐射、无环境污染、是一种会呼吸的生态地面。
具体实施方式:
为了更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥10份,天然河砂30份,
水性聚氨酯树脂5份,有机硅偶联剂1份,
水溶性壳聚糖3份,乙二醇乙醚醋酸酯2份,
聚丙烯纤维1份,硅溶胶2份,
柠檬酸三钠0.7份,增稠剂1.2份,消泡剂1份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.5:1;
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:1。
实施例2
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥13份,天然河砂35份,
水性聚氨酯树脂6份,有机硅偶联剂1.2份,
水溶性壳聚糖4份,乙二醇乙醚醋酸酯2.5份,
聚丙烯纤维1.4份,硅溶胶2.2份,
柠檬酸三钠0.8份,增稠剂1.4份,消泡剂1.1份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.6:1;
所述增稠剂为干酪素;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:1.4。
实施例3
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥16份,天然河砂40份,
水性聚氨酯树脂7份,有机硅偶联剂1.4份,
水溶性壳聚糖5份,乙二醇乙醚醋酸酯3份,
聚丙烯纤维1.8份,硅溶胶2.4份,
柠檬酸三钠0.9份,增稠剂1.6份,消泡剂1.2份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.65:1;
所述增稠剂为羧甲基纤维素;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:2。
实施例4
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥19份,天然河砂44份,
水性聚氨酯树脂8份,有机硅偶联剂1.6份,
水溶性壳聚糖6份,乙二醇乙醚醋酸酯3.3份,
聚丙烯纤维2.1份,硅溶胶2.6份,
柠檬酸三钠1.1份,增稠剂1.8份,消泡剂1.3份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.7:1;
所述增稠剂为硅藻土;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:2。
实施例5
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥21份,天然河砂48份,
水性聚氨酯树脂10份,有机硅偶联剂1.8份,
水溶性壳聚糖6份,乙二醇乙醚醋酸酯3.7份,
聚丙烯纤维2.3份,硅溶胶2.8份,
柠檬酸三钠1.2份,增稠剂1.9份,消泡剂1.4份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.75:1;
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:2.5。
实施例6
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥23份,天然河砂50份,
水性聚氨酯树脂11份,有机硅偶联剂2份,
水溶性壳聚糖7份,乙二醇乙醚醋酸酯4份,
聚丙烯纤维2.4份,硅溶胶3份,
柠檬酸三钠1.3份,增稠剂2份,消泡剂1.5份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.8:1;
所述增稠剂为海藻酸钠;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:1。
对比例1
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥23份,天然河砂50份,
水性聚氨酯树脂11份,有机硅偶联剂2份,
水溶性壳聚糖7份,乙二醇乙醚醋酸酯4份,
聚丙烯纤维2.4份,柠檬酸三钠1.3份,
增稠剂2份,消泡剂1.5份;
其中,所述有机硅偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三氧甲基硅烷的混合物,二者质量比为0.8:1;
所述增稠剂为海藻酸钠;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:1。
对比例2
一种海绵城市用透水聚合物偶联复合砂浆,以重量份计,包括以下组分:
水泥23份,天然河砂50份,
水性聚氨酯树脂11份,水溶性壳聚糖7份,
乙二醇乙醚醋酸酯4份,聚丙烯纤维2.4份,硅溶胶3份,
柠檬酸三钠1.3份,增稠剂2份,消泡剂1.5份;
所述增稠剂为海藻酸钠;
所述水溶性壳聚糖为羧甲基壳聚糖、壳聚糖谷氨酸盐的混合物,二者质量比为1:1。
下面对本发明制得的混合砂浆进行性能测试,测试结果如下:
从上述数据来看,在混合砂浆中加入有机硅偶联剂之后,砂浆的粘结拉伸强度和耐高温性能都得到有效改善,硅溶胶的加入不仅提高了混合砂浆的拉伸粘结强度,且其也有效改善了混合砂浆的透水性能。