一种防水分蒸发的透水混凝土制备方法与流程

文档序号:15570198发布日期:2018-09-29 04:17阅读:800来源:国知局

本发明涉及混凝土领域,尤其涉及一种高效缓凝剂和非均相乳化剂复合而成的水分蒸发抑制剂制备的透水混凝土,具体的涉及一种防水分蒸发的透水混凝土制备方法。



背景技术:

目前,透水性混凝土作为一种新型生态环保型的道路材料,已日益受到人们的重视。透水混凝土的应用在我国大部分地区还刚刚起步,但在工程应用过程中已暴露出许多问题,比如透水混凝土浇筑的路面场地出现跑砂、开裂、透水性差等等问题。因此必须重视对透水混凝土施工过程的质量控制,才能确保透水混凝土达到预期的效果。

由于透水混凝土的特殊性能,所以在配料混合比上要求很严格。特别是其中的含水量,被限制在很小的一个范围内,以保证透水混凝土的良好强度和渗透性;这也就意味着,含水量过多会使泥浆流到骨料里造成孔隙堵塞问题,对混凝土路面透水性造成严重影响;太干影响骨料粘结,透水混凝土强度不够使表面颗粒脱落,而对常规混凝土则没有这么强的影响。因此,要仔细计算骨料中所需用水量,因为这些水都会被骨料所吸收,如果含水过多或过少,会对工程造成不良后果。为确保透水混凝土的透水系数和强度,一般是先把50%左右的用水量、骨料投入搅拌机搅拌60s左右,然后添加外加剂水泥等材料再搅拌30s左右,较后,将剩余水量加入搅拌40s左右即可,状态良好的透水混凝土应该是手握成团,手松团散,骨料裹浆均匀无流淌,浆体表面泛有光泽。因透水混凝土骨料表面的浆体水分蒸发很快,因而拌好的透水混凝土应立即运至作业面进行摊铺施工,根据施工时的气温情况,透水混凝土从搅拌到摊铺压实完成的时间间隔,夏季时应不超过30分钟,春秋季时应不超过45分钟。

施工规模较大时透水混凝土生产方式是搅拌站集中搅拌,运至施工现场时透水混凝土骨料表面的浆体水分蒸发很快,呈现干硬状,若加水严重影响透水混凝土质量,因此有效防止透水混凝土表面水分蒸发就成为亟待解决的问题。本专利针对以上问题发明了一种高效缓凝剂和非均相乳化剂复合而成的水分蒸发抑制剂制备透水混凝土,该水分蒸发抑制剂可以有效防止透水混凝土骨料表面的浆体水分蒸发,在搅拌、运输和施工过程中能保持透水混凝土工作性能,满足施工要求。

目前国内已有塑性混凝土用水分蒸发抑制剂,配合比与本发明不同,且其使用方法是待混凝土成型后喷洒在未初凝的塑性混凝土表面,而非本发明作为透水混凝土原材料投入生产,使用途径亦不相同。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:透水混凝土施工时骨料表面的浆体水分蒸发快影响骨料颗粒间粘结,用水量过多会使泥浆流到骨料里造成孔隙堵塞的问题。

本发明提出一种高效缓凝剂和非均相乳化剂复合而成的水分蒸发抑制剂制备透水混凝土,在搅拌、运输和施工过程中能保持透水混凝土工作性能,保证正常施工,满足透水混凝土的良好强度和渗透性能。

为了实现上述目的,本发明采用以下方案:

一种防水分蒸发的透水混凝土制备方法,所述透水混凝土采用52.5号和42.5号的硅酸盐水泥或普硅水泥作为胶凝材料,采用单级配碎石作为集料,采用硅灰作为火山灰反应掺合材料,采用丙烯酸树脂乳液作为改性材料,采用复合型外加剂作为水分蒸发抑制剂,采用水泥着色剂作颜料;

透水混凝土质量份数配合比(kg/m3):

水泥:250~450;

硅灰:40~70;

丙烯酸树脂乳液:4.2~11.8;

单级配碎石集料:1400~1600;

水分蒸发抑制剂:4.6~7.2;

颜料:6~15;

水:110~130。

所述水分蒸发抑制剂选用高效缓凝剂和非均相乳化剂复合而成;

所述高效缓凝剂按质量百分比计为:聚羧酸减水剂40~55%,15-20%的乙二胺四甲叉膦酸钠钙和25-45%的磷酸混合组成;

所述非均相乳化剂采用水成膜材料为c16oh/c4oh混合物,质量比为4∶1,表面浓度为6.0×10-2g/m2,以aeo系列的非离子表面活性剂为乳化剂组成;

所述非均相乳化剂按质量份数计为:c16oh/c4oh混合物1份、20份石油醚、5份aeo系列的非离子表面活性剂、30份蒸馏水充分混合均匀而成;

所述水分蒸发抑制剂选用高效缓凝剂和非均相乳化剂按照质量复配比10︰1复合而成;

所述单级配碎石集料采用2.4~4.75mm、4.75~9.5mm或9.6~

13.2mm级配的天然碎石或者尾矿石;

所述的防水分蒸发的透水混凝土制备方法包括以下步骤:

(1)先将单级配碎石按照额定用水量的10%先行湿润;再称取一定量的水泥、硅灰和颜料,置于强制砂浆搅拌机搅拌2分钟至均匀;向搅拌机中投入单级配碎石拌2分钟至均匀。将丙烯酸树脂乳液、水分蒸发抑制剂和一部分水均匀混合,置于搅拌机搅拌2分钟,使骨料表面被水均匀润湿;再加剩余的水倒入搅拌5分钟,得到透水混凝土材料。

(2)将拌合后的透水性混凝土材料摊铺准备好的路面基础上,用工具将透水混凝土摊平,用低频平板振动器在表面振动,使所述混合料密实平整,然后用薄膜覆盖养护防止水分蒸发;

(3)施工完成7天内浇水养护,养护7天后待表面完全干燥,喷洒同色保护剂,使路面呈现鲜艳均匀的色彩。

与现有技术相比,本发明可以获得以下技术效果:

增加强度、延长施工可操作时间;本发明的方法可以显著延长搅拌、运输和施工过程中的操作时间,保证透水混凝土的良好强度和渗透性能,满足大规模集中生产施工的需要。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例1-3

一种防水分蒸发的透水混凝土制备方法,所述透水混凝土采用52.5号和42.5号的硅酸盐水泥或普硅水泥作为胶凝材料,采用单级配碎石作为集料,采用硅灰作为火山灰反应掺合材料,采用丙烯酸树脂乳液作为改性材料,采用复合型外加剂作为水分蒸发抑制剂,采用水泥着色剂作颜料;

透水混凝土质量份数配合比(kg/m3):

水泥:250~450;

硅灰:40~70;

丙烯酸树脂乳液:4.2~11.8;

单级配碎石集料:1400~1600;

水分蒸发抑制剂:4.6~7.2;

颜料:6~15;

水:110~130。

所述水分蒸发抑制剂选用高效缓凝剂和非均相乳化剂复合而成;

所述高效缓凝剂按质量百分比计为:聚羧酸减水剂40~55%,15-20%的乙二胺四甲叉膦酸钠钙和25-45%的磷酸混合组成;

所述非均相乳化剂采用水成膜材料为c16oh/c4oh混合物,质量比为4∶1,表面浓度为6.0×10-2g/m2,以aeo系列的非离子表面活性剂为乳化剂组成;

所述非均相乳化剂按质量份数计为:c16oh/c4oh混合物1份、20份石油醚、5份aeo系列的非离子表面活性剂、30份蒸馏水充分混合均匀而成;

所述水分蒸发抑制剂选用高效缓凝剂和非均相乳化剂按照质量复配比10︰1复合而成;

所述单级配碎石集料采用2.4~4.75mm、4.75~9.5mm或9.6~

13.2mm级配的天然碎石或者尾矿石;

所述的防水分蒸发的透水混凝土制备方法包括以下步骤:

(1)先将单级配碎石按照额定用水量的10%先行湿润;再称取一定量的水泥、硅灰和颜料,置于强制砂浆搅拌机搅拌2分钟至均匀;向搅拌机中投入单级配碎石拌2分钟至均匀。将丙烯酸树脂乳液、水分蒸发抑制剂和一部分水均匀混合,置于搅拌机搅拌2分钟,使骨料表面被水均匀润湿;再加剩余的水倒入搅拌5分钟,得到透水混凝土材料。

(2)将拌合后的透水性混凝土材料摊铺准备好的路面基础上,用工具将透水混凝土摊平,用低频平板振动器在表面振动,使所述混合料密实平整,然后用薄膜覆盖养护防止水分蒸发;

(3)施工完成7天内浇水养护,养护7天后待表面完全干燥,喷洒同色保护剂,使路面呈现鲜艳均匀的色彩。

其中:

①透水混凝土用原材料;

水分蒸发抑制剂:

高效缓凝剂采用聚羧酸减水剂50%,20%的乙二胺四甲叉膦酸钠钙和30%的磷酸充分混合组成;

非均相乳化剂采用水成膜材料为c16oh/c4oh混合物,质量比为4∶1,表面浓度为6.0×10-2g/m2,以aeo系列的非离子表面活性剂为乳化剂组成。选用c16oh/c4oh混合物1份、20份石油醚、5份aeo系列的非离子表面活性剂、30份蒸馏水充分混合均匀;采用数控超声波清洗器间歇震荡,两次振摇间隔时间以10s为宜,持续十分钟,即可制得呈乳白色半透明状的w/o型乳液。

将高效缓凝剂和非均相乳化剂按照质量比10︰1复合而成水分蒸发抑制剂。

水泥:马鞍山海螺水泥厂p.o42.5级水泥;

碎石:选用4.75~9.5mm级配铁尾矿石做为透水混凝土的骨料。

硅灰:混凝土用超细微硅粉,活性指数≥105%;

丙烯酸树脂乳液:纯丙乳液,粘度12±0.5秒;

颜料:上海一品生产的氧化铁颜料;

水:天然水。

②透水混凝土配合比设计,如表1所示。

表1透水混凝土配合比(kg/m3)

③防水分蒸发的透水混凝土性能对比,如表2所示。

表2防水分蒸发的透水混凝土性能对比

由以上实施例和测试数据可知:本发明所述防水分蒸发的透水混凝土具有以下优点:

①增加强度。根据透水混凝土的强度等级没有加入水分蒸发抑制剂的空白样由于表面浆体水分散失过快影响骨料粘结,导致透水混凝土强度下降。掺入适量本发明所述高防水分蒸发后,骨料裹浆均匀无流淌,手握成团,透水混凝土的力学性能可得到明显改善。使用过程中,可以根据透水混凝土的强度情况调整其掺量,以达到最佳使用效果。

②延长施工可操作时间。在25℃施工环境下,掺入本发明所述水分蒸发抑制剂后,透水混凝土拌合物的施工可操作时间得到明显延长。以c20为例,空白样在25℃下的可操作时间为12min,同等条件下,实施例透水混凝土的可操作时间均在58min以上。透水混凝土可操作时间的延长可增加现场施工人员的灵活性,有效避免二次加水的情况发生。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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