掺入工业废渣的透水性混凝土及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种掺入工业废渣的透水性混凝土及其生 产方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展和城市建设步伐的加快，现代城市的地表逐步被混凝土路面 覆盖，混凝土路面在给人们出行带来方便的同时，也造成了一定的不良影响。传统混凝土铺 筑的路面：（1)缺乏透水性，表现为雨水不能渗入地下造成地表植物严重缺水而难以正常 生长，道路表面易积水，从而降低道路的舒适性和安全性，加重排水设施的负担；(2)缺乏 透气性，不透气的路面很难与空气进行热量、水分的交换，缺乏对城市地表温度、湿度的调 节能力，产生所谓的"热岛现象"。
[0003] 基于传统混凝土铺筑的路面的不足，由透水性混凝土铺设的透水性路面则很好地 解决了这些问题。透水性混凝土是由粗骨料表面包覆一薄层胶凝材料相互粘结而形成孔穴 均匀分布的连通蜂窝状结构，具有孔隙率高、透气和透水性好等特点，在改善城市区域热环 境、吸声降噪、减少城市大气PM2. 5含量、减少雨天径流、水资源治理等方面的巨大优势。
[0004] 一般来说，人们往往会从骨料和水泥角度方面对透水性混凝土的制备方法进行改 进，制备时通过选择不同的骨料和高强度等级水泥以得到透水性能良好的透水性混凝土， 但是骨料间关键的胶结性能及耐久性没有良好体现，对于透水性混凝土来说，良好的透水 性和高强度、高耐久性很难兼得，尤其工业废渣掺合料组分较多时，此情况尤为显著。硬化 的透水性混凝土结构主要包括水泥石、界面过渡区和集料，其中界面过渡区的性质对混凝 土的性质起着决定性的作用，但是界面过渡区的性质又往往受胶凝材料、掺合料和骨料性 质的影响。
[0005] 工业废渣指的是在工业生产中，排放的有毒、易燃、有化学反应性的以及其他有害 的固体废物，工业废渣的长期堆放会对环境造成严重的污染和危害。合理利用工业废渣，将 工业废渣变废为宝，不但可以降低环境污染，而且还会实现资源的再利用。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种透水、抗冻性能优良，抗压强度高，耐久性 好、成本低的掺入工业废渣的透水性混凝土及其生产方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
[0008] 掺入工业废渣的透水性混凝土，各组份按质量比配合的组成比例为：粉煤灰：硅 灰：电石渣：水泥：间断级配骨料：水：减水剂=20~30:5~12:10~15:25~35:270~ 290:23 ~28:0. 8 ~1. 2。
[0009] 本发明进一步改进在于：间断级配骨料包括粒径为2. 5~5. 0mm和10~15mm的 两种碎石，粒径2. 5~5. 0mm与粒径10~15mm的碎石的质量比为1:4~1:1〇
[0010] 本发明进一步改进在于：减水剂是聚羧酸系高性能减水剂。
[0011] 本发明进一步改进在于：一种透水性混凝土的生产方法，包括以下步骤：
[0012] (1)按质量配比分别称取粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥、间断级配骨料、水和减水剂 相应的质量；
[0013] (2)用球磨机先将步骤（1)称取的粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥球磨30~60min进 行预拌，预拌均匀后再加入步骤（1)称取的水、减水剂进行搅拌，搅拌1~2min后，分级加 入间断级配骨料进行包裹式搅拌，得到透水性混凝土的拌合物；
[0014] (3)将透水性混凝土拌合物振动、压制，最终得到透水性混凝土。
[0015] 本发明进一步改进在于：间断级配骨料的分级加入为先加入粒径为2. 5~5. 0_ 的碎石搅拌1. 5~3min，再加入粒径为10~15mm的碎石搅拌2~3min。
[0016] 本发明进一步改进在于：振动时间为10~30s，压制时所用压强为2. 5~lOMPa。
[0017] 由于采用上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：
[0018] 本发明的掺入工业废渣的透水性混凝土，选用工业废渣作为胶凝材料的活性掺合 组份，粉煤灰的掺入能够为透水性混凝土拌合物提供较好的流动性和耐久性，有利于透水 性混凝土拌合物的均匀性，硅灰的掺入可有效提高透水性混凝土的抗压强度，电石渣的掺 入可以作为粉煤灰潜在水化活性的碱激发材料，粉煤灰、硅灰以及电石渣的成比例掺入，可 以降低骨料界面过渡区无用孔隙的存在，协同增强界面过渡区性能，在有效提高透水性混 凝土的强度和耐久性的同时，也做到了废物再利用，节约了成本，降低了环境污染，绿色环 保。
[0019] 所用减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，该减水剂减水率高、稳定性好且适应性优 良。骨料选用间断级配，可以提供良好的贯通孔道，提高透水性混凝土的透水效果，且骨料 为分级加入进行包裹式搅拌，可以形成逐级包裹模式，此时胶凝材料净浆或加入少量细骨 料的砂浆层包裹在粗骨料表面作为骨料之间的胶凝材料层，形成骨架-孔隙结构，能够在 保证良好透水性能的情况下提供较高的强度；对透水性混凝土的拌合物的压制和振动复合 进行，在保证混凝土具有良好透水性的前提下，整体提高混凝土制品的强度。
[0020] 本发明的掺入工业废渣的透水性混凝土的生产方法，操作简单，成本低，且所生产 出的透水性混凝土连续孔隙率大，透水、抗冻性能优良，抗压强度高，耐久性好。
【具体实施方式】
[0021] 下面对本发明做进一步详细说明：
[0022] 本发明的掺入工业废渣的透水性混凝土的原料组份为活性掺合胶凝材料、间断级 配骨料、水和减水剂，活性掺合胶凝材料包括水泥和工业废渣，工业废渣为粉煤灰、硅灰和 电石渣，透水性混凝土的各组份按质量比配合的组成比例为：粉煤灰：硅灰：电石渣：水 泥：间断级配骨料：水：减水剂=(20~30) : (5~12) : (10~15) : (25~35) : (270~ 290) : (23~28) : (0. 8~1. 2)，其中，间断级配骨料包括两种碎石，碎石的粒径分别为 2. 5~5. 0mm和10~15mm，且粒径2. 5~5. 0mm与粒径10~1 5mm的碎石的质量比为1:4~ 1:1 ;所用减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
[0023] 掺入工业废渣的透水性混凝土的生产方法包括以下步骤：
[0024](1)按质量配比粉煤灰：硅灰：电石渣：水泥：间断级配骨料：水：聚羧酸系高性 能减水剂=(20 ~30) : (5 ~12) : (10 ~15) : (25 ~35) : (270 ~290) : (23 ~28) : (0? 8 ~ 1. 2)分别称取粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥、间断级配骨料、水和聚羧酸系高性能减水剂相应 的质量；
[0025] (2)用球磨机先将步骤（1)称取的粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥球磨30~60min进 行预拌，预拌均匀后再加入步骤（1)称取的水、聚羧酸系高性能减水剂进行搅拌，搅拌1~ 2min后，分级加入间断级配骨料，具体为先加入粒径为2. 5~5. 0mm的碎石搅拌1. 5~ 3min，再加入粒径为10~15mm的碎石搅拌2~3min以进行包裹式搅拌，然后就得到透水 性混凝土的拌合物；
[0026] (3)将透水性混凝土拌合物振动10~30s后在压强为2. 5~lOMPa下进行压制， 即可得到透水性混凝土。
[0027] 实施例1 :
[0028] 掺入工业废渣的透水性混凝土的制备步骤：
[0029] (1)按质量比为粉煤灰：硅灰：电石渣：水泥：间断级配骨料：水：聚羧酸系高 性能减水剂=25:10:10:30:280:25:1.0来称取相应组份的各原料；
[0030] (2)用球磨机先将步骤（1)称取的粉煤灰、硅灰、电石渣、水泥球磨30min进行预 拌，预拌均匀后加入步骤（1)称取的水、聚羧酸系高性能减水剂搅拌2min，然后依次加入粒 径为2. 5~5. 0mm的碎石搅拌2mi