本发明涉及一种混凝土外加剂，具体是一种具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂，属于路面混合料中的添加剂技术领域。本发明还涉及所述具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的使用方法。
背景技术：
近年来，城市热岛效应明显，极端气候频现，城市建设越来越注重生态保护，因此透水混凝土被广泛应用于城市非机动车道、广场道路、景观道路，现阶段透水混凝土需求不断增长，但是从技术方面来讲，仍存在一些问题：一是透水混凝土在不采用特殊添加剂的情况下容易产生沉浆，石子颗粒间粘接力不强，表面石子抗剥落能力差等问题。二是透水混凝土无法通过充分增加水泥用量提高透水混凝土强度和粘接性能，在增加水泥用量时强度提高幅度较小，但是存在透水系数明显降低的缺点。
因此对于透水混凝土添加剂的技术研究显得尤为重要，通过微观改性和宏观增稠的方式，在保证透水混凝土透水系数的情况下提高混凝土的抗压强度、抗折强度和表面抗剥离能力。
发明人检索到以下相关专利文献：cn101514086a公开了一种砂浆或混凝土抗裂增强剂，它由占总重量的1％～5％的高强高模纤维、30％～44％的微硅粉、40％～50％的粉煤灰、1％～5％的聚乙烯醇粉末、1％～5％的可再分散乳胶粉、1％～5％的羟丙基甲基纤维素、1％～5％的减水剂、0.01％～1％的引气剂和1％～4％纤维分散剂组成。cn101134649a公开了一种海港工程混凝土抗氯离子渗透增強剂的配方，具体如下：超细硅微粉15－20％，水洗及煅烧高岭土20－25％，优质粉煤灰20－25％，磨细高炉矿渣20－25％，超细纳米纤维5－10％，高效减水剂6％，保坍剂0.09％，引气剂0.09％，有机活性激发剂0.12％。cn104402009a公开了一种水化硅酸钙凝胶溶液早强剂及其制备方法，包括：钙质材料、硅质材料、凝胶分散剂和水，钙质材料和硅质材料的重量比为0.3～3：1，水的重量与钙质材料和硅质材料的总重量比为5～30：1，凝胶分散剂的质量分数为0.1％～2.0％。
以上这些技术对于如何使增强剂制成的透水混凝土具有良好的粘接性能，能防止透水混凝土沉降，提高抗折强度、抗压强度，并未给出具体的指导方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂，用它制成的透水混凝土具有良好的粘接性能，能防止透水混凝土沉降，提高抗折强度、抗压强度，施工更加方便。
为此，本发明还要提供所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的使用方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂(或者说是具有纳米增强作用的透水混凝土增强剂)，其技术方案在于它是由下述组分及重量配比的原料混合均匀而制成的：固态减水剂1～3份，胶粉1～3份，硅粉2～6份，增稠剂0.05～0.20份，水性增粘粉0.01～0.08份，纳米二氧化硅0.1～1.0份，混合料3～8份。所述的增稠剂为羟基丙酰甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或几种；所述的混合料为粉煤灰、硅粉、磨细石粉中的一种或几种。
上述技术方案中，优选方案可以是，所述的固态减水剂可以为甲基-烯丙基聚氨乙烯醚类减水剂、萘磺酸盐甲醛聚合物减水剂中的一种或几种(的组合)。上述的固态减水剂为市场上销售的商品，比如可以是cr-p818型、cr-p811型和cr-p801型固态减水剂中的一种或几种(的组合)，单一剂型皆由岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司生产(公众于2017年4月1日前能够知晓其化学成分)。
所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的使用方法，其技术方案在于它是在混凝土拌制过程中随水泥组分一起混合均匀使用，所用的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的用量为1～2重量份，在所述的透水混凝土中具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂与其它原料的重量配比是：水泥30～40份，玄武岩碎石150～160份，水10～11份，具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂1～2份。
上述技术方案中，优选方案可以是，所述的水泥为p·042.5r水泥。上述的玄武岩碎石的粒径可以为5～10mm，或者为2～5mm。
将本发明应用于透水混凝土，通过纳米材料改性的方式改变了透水混凝土中水泥浆体的性能，通过各组分间的协同作用改善了透水混凝土中水泥浆体的流变性能，大幅提高了透水混凝土的抗折强度和抗压强度。本发明增加了透水混凝土的有效连通孔，增加了透水系数，防止了透水混凝土沉浆，提高了透水混凝土表面石子的抗剥离性能。本发明为单一状态组分，具有能够简化透水混凝土制备过程、产品组成材料易得、成本较低等优点。与已有的增强剂相比，本发明的制造成本降低了25％以上。本发明对于常用的透水混凝土面层及底层的两种不同碎石粒径的透水混凝土的增强效果进行了对比(参见具体实施方式部分)。
综上所述，本发明通过合理的配比，优选了其中所用组成及用量，所述增强剂制成的透水混凝土性能好，即具有良好的粘接性能，防止了透水混凝土沉降，提高了抗折强度、抗压强度，施工更加方便，有利于维护生态平衡和实现可持续发展。而且制备工艺简单、方便。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方法和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的各实施例。
本发明以下实施例用的玄武岩碎石的粒径为5～10mm以及粒径为2～5mm。水泥采用四川峨胜水泥集团股份有限公司生产的峨胜牌p·o42.5r普通硅酸盐水泥。水为自来水。
实施例1：本发明所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂是由下述组分及重量配比的原料混合均匀而制成的：固态减水剂2份，胶粉2份，硅粉4份，增稠剂0.10份，水性增粘粉0.04份，纳米二氧化硅0.5份，混合料5份。所述的增稠剂为羟基丙酰甲基纤维素、羧甲基纤维素两种的组合(二者的重量配比为1:1，两种原料中前面的原料与后面的原料重量之比，以下同)。所述的混合料为粉煤灰、磨细石粉两种的组合(二者的重量配比为1:0.5)。各组分称量准确后进行混合均匀即制成本发明的透水混凝土增强剂(产品)。上述的固态减水剂为市场上销售的商品，是
cr-p818型固态减水剂、cr-p811型固态减水剂的组合，二者的重量配比为1:2。固态减水剂还可以为甲基-烯丙基聚氨乙烯醚类减水剂、萘磺酸盐甲醛聚合物减水剂中的一种或几种(的组合)。或者，
本发明所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂是由下述组分及重量配比的原料混合均匀而制成的：固态减水剂3份，胶粉3份，硅粉5份，增稠剂0.20份，水性增粘粉0.07份，纳米二氧化硅0.9份，混合料7份。所述的增稠剂为羟丙基纤维素。所述的混合料为硅粉、磨细石粉两种的组合(二者的重量配比为1:1.5)。各组分称量准确后进行混合均匀即制成本发明的透水混凝土增强剂(产品)。上述的固态减水剂为市场上销售的商品，是cr-p801型固态减水剂。固态减水剂还可以为甲基-烯丙基聚氨乙烯醚类减水剂、萘磺酸盐甲醛聚合物减水剂中的一种或几种(的组合)。
实施例2：本发明所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的使用方法，是在混凝土拌制过程中随水泥组分一起混合均匀使用，所用的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂的用量为1.5重量份，在所述的透水混凝土中具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂与其它原料的重量配比是：p·o42.5r水泥38份，玄武岩碎石156份，水10份，具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂1.5份。
实施例3：本发明所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂是在混凝土拌制过程中随水泥组分一起混合均匀使用。透水混凝土原料(重量份)：p·o42.5r水泥38份，玄武岩碎石156份(粒径5～10mm)，水10份，实施例1制备的透水混凝土增强剂0、0.5、1.0、1.5、2.0份五组进行试验，分别记为a、b、c、d、e实验组。
透水混凝土的制备：预先将称量好的水泥及透水混凝土增强剂拌合均匀，然后将石子(玄武岩碎石)称量后加入搅拌机内搅拌混合均匀，加入一半(透水混凝土配比)用水，混合搅拌30s，再加入p·o42.5r水泥与透水混凝土增强剂混合物搅拌60s。完成上述步骤后倒出拌合物采用平板振捣器(1500w)成型150mm×150mm×150mm标准抗压试块和150mm×150mm×550mm标准抗折试块，采用标准养护7d和28d后，依照gb50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》。测试结果见表1。
表1，5～10mm粒径碎石透水混凝土抗压强度及抗折强度测试结果
实施例4：本发明所述的具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂是在混凝土拌制过程中随水泥组分一起混合均匀使用。透水混凝土原料(重量份)：p·o42.5r水泥39份，玄武岩碎石156份(粒径2～5mm)，水11份，实施例1制备的透水混凝土增强剂0、0.5、1.0、1.5、2.0份五组进行试验，分别记为f、g、h、i、j实验组。
透水混凝土的制备：预先将称量好的水泥及透水混凝土增强剂拌合均匀，然后将石子(玄武岩碎石)称量后加入搅拌机内搅拌混合均匀，加入一半(透水混凝土配比)用水，混合搅拌30s，再加入p·o42.5r水泥与透水混凝土增强剂混合物搅拌60s。完成上述步骤后倒出拌合物采用平板振捣器(1500w)成型150mm×150mm×150mm标准抗压试块和150mm×150mm×550mm标准抗折试块，采用标准养护7d和28d后，依照gb50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》。测试结果见表2。
表2，2～5mm粒径碎石透水混凝土抗压强度及抗折强度测试结果
通过测试结果对比显示，对于现阶段常用的两种粒径分布的碎石的透水混凝土，使用增强剂后的是实验组透水混凝土的抗压强度与抗折强度均有提高。在掺量不断加大强度提高越好，最高可以使混凝土抗折与抗压强度提高100％以上，对于透水混凝土的透水系数的影响并不明显，但是均高于不掺入增强剂的实验组，但是实验组从适配过程中发现，对于未掺入增强剂的实验组，成型过程中极易发生沉浆堵塞连通空隙的现象，从施工角度来讲，本发明的增强剂有明显的改善透水混凝土施工状态的作用。
考虑到施工成本的原因，本产品建议掺入量为实验组c与i实验组对应的掺量，此掺量能够充分满足施工要求，并且成本较低。
与背景技术中cn101514086a所公开的一种砂浆或混凝土抗裂增强剂的技术方案相比，本发明的组分与其不同，组分含量与其明显不同，cn101514086a所解决的是混凝土抗裂问题，即建筑物墙体的开裂问题，而本发明所解决的是如何提高透水混凝土的粘接性能、并且提高其抗折强度和抗压强度的问题，实验证明，用本发明制成的透水混凝土具有良好的粘接性能，增加了透水混凝土的有效连通孔，增加了透水系数，防止了透水混凝土沉浆，提高了透水混凝土表面石子的抗剥离性能，提高了抗折强度(抗折强度提高了20％以上)、抗压强度(抗压强度提高了25％以上)，施工更加方便。