一种阻根防水混凝土及绿色屋面结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种阻根防水混凝土及使用该混凝土的 绿色屋面结构。
【背景技术】
[0002] 绿色屋面，是指铺以种植土种植植物的建筑屋面(包括屋顶、天台、阳台等)或地下 建筑顶板。它具有既不占用土地资源，又可增加城市绿化面积、改善空气质量、美化城市景 观，同时缓解城市热岛效应、冬季保暖夏季隔热、减小屋面所承受温度波动范围从而延长屋 面寿命、降低室内空调能耗等诸多优点，已经成为了现代建筑发展的新方向，引起了国内外 众多研究者的重视。
[0003] 在我国，绿色屋面并没有得到大力推广，其主要原因是材料、和施工与一些发达国 家比都有一定的差距。在屋面上种植植物，由于各种植物的浇灌用水极为频繁，使屋顶增加 了产生漏水的水源。而且所有植物根系都有向下性的生长特性，植物的穿刺会对屋面整体 结构造成破坏而引发一系列的问题。
[0004] 我国种植屋面基本构造层次由下至上依次为:结构层、保温层、找坡层、找平层、防 水层、耐根穿刺防水层、保护层、排(蓄）水层、过滤层、种植土层。这种传统的绿色屋面系统 不仅施工周期长，屋面荷载大，而且一旦发生渗漏，将导致无法查清渗漏点并难以维修，最 终可能需要重新制作整个绿色屋面系统。
[0005] 中国专利CN104553170A公开了 "一种耐根穿刺防水卷材及其制备方法"，使用铜 箱，在垂直于卷材方面可以达到防根穿刺的效果，但是它有一个比较弱的地点，就是卷材搭 接部位，铜箱是不起作用的，根系很可能通过搭接缝的地方，破坏防水层的防水效果。
[0006] 中国专利CN102995843B公开了 "一种低养护生态型斜坡屋面绿化方法"，该专利是 在传统屋面柔性防水层之上，增设一层保护层和阻根层，保护层一般采用细石混凝土铺筑， 与防水层和阻根层的膨胀系数和延伸性有较大差异，受热胀冷缩和结构应力等影响易出现 裂缝，一旦开裂渗水，植物根系会沿着裂缝向内生长，导致种植屋面渗漏。而且，这种传统的 绿色屋面系统一旦发生渗漏，将导致无法查清渗漏点并难以维修，最终可能需要重新制作 整个绿色屋面系统。
[0007] 中国专利CN102817445A公开了"一种自修复防根穿刺混凝土防水结构及其施工方 法"，该专利在自修复刚性防水层上喷涂一层有机阻根剂达到阻根作用，但是阻根高分子材 料成本及施工费用高，而且不符合混凝土耐久性的要求，不能做到与建筑物同寿命。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种具有阻 根、防水、防裂功能，使用寿命长、生产成本低的阻根防水混凝土。
[0009] 本发明提供一种使用了上述阻根防水混凝土的结构简单、检修方便，排水顺畅，并 且降低屋面承重压力，阻根、防水和保温性能优异的绿色屋面结构。
[0010] 所述阻根防水混凝土是由下列重量百分数的组分组成，
[0011] 水泥 12%-26%，砂23·0%-25·0%，水4·0%-5·0%，碎石42·0%-48·0%，减水剂 0.034%-0.039%，活性催化剂0.085%-0.104%，纤维4.0%-7.0%，疏水沸石1.0%-3.0 %，阻根剂0.34 % -0.65 %，上述组份合计100 %。
[0012] 所述水泥为初凝时间为3-4h、终凝时间为7-8h、28天强度2 45MPa的抗硫酸盐水 泥。
[0013]所述砂的细度模数为2.2-3.7，含泥量不大于3 % ;所述碎石为5-15mm粒径的天然 岩石或卵石。
[0014] 所述减水剂为所述减水剂为醚系聚羧酸减水剂或酯系聚羧酸减水剂。
[0015] 所述活性催化剂为六偏磷酸钠，硅酸钠和十二水硫酸铝钾混合而成，混合质量比 为1:2-3:0.5〇
[0016] 所述纤维为碳纤维增强复合材料。
[0017] 所述纤维为棒材，长度为40mm-45mm，宽度为1.2-1.4mm，厚度为0.10-0.13mm。
[0018] 所述阻根剂由氢氧化铜和N，N_二乙基-2-(1-萘氧基)丙酰胺组成。
[0019] 针对【背景技术】中存在问题，发明人对现有的混凝土进行了改进，包括以下内容：
[0020] (1)组分中添加了疏水沸石，一方面疏水沸石可以促进水泥水化反应，堵塞水泥毛 细孔缝，改善材料微结构，同时沸石还能与水泥水化后产生的氢氧化钙发生二次反应，进一 步填充水泥石微孔隙使其内部结构致密；另一方面，混凝土中掺入沸石可推迟热峰产生的 时间，明显降低水泥水化热，减小温差收缩;疏水沸石为经表面处理后的沸石，自身表面张 力降低，可以减小孔隙的负压，从而减小水泥石的干缩;沸石中的化学物质之间的反应时间 介于3d~60d，时间上的合理性延缓，使混凝土降温、降湿时同步产生连续均匀的微膨胀，合 理发挥补偿收缩效果，保证混凝土体积稳定性的良好。所述疏水沸石的添加量优选为 1.0%-3.0wt%，过多会导致强度下降，过少不能有效堵塞混凝土毛细孔和微裂缝，对水泥 收缩补偿也会不明显。
[0021] (2)组分中添加了纤维，在外力作用下，水泥基料(水泥、沙和碎石）与纤维共同承 受外力，而前者是外力的主要承受者，而当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主 要承受者。若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载，阻碍 水泥基料中裂缝的扩展。所述纤维优选碳纤维增强复合材料，碳纤维增强复合材料具有抗 拉增韧的作用。所述纤维为棒材，长度为40mm-45mm，宽度为1.2-1.4mm，厚度为0.10-0.13mm，发明人经实验证明，上述参数下的纤维具有质量轻、分布均匀的优点。
[0022] (3)组分中添加了活性催化剂，所述活性催化剂优选为六偏磷酸钠、硅酸钠和十二 水硫酸铝钾三者的混合。混凝土在干燥状态时，活性催化剂以固态形式存在，处于"休眠"状 态。在水的条件下，十二水硫酸铝钾能溶于水生成不溶性沉淀物，堵塞孔隙和填充裂缝。以 此同时，为硅酸钠和六偏磷酸钠提供水环境，硅酸钠能够与混凝土中的钙离子生成沉淀继 续堵塞孔隙，实现混凝土裂缝自修复;六偏磷酸钠能够与混凝土中的钙离子发生络合作用， 形成可溶性络合物，当这类钙络合物遇到未水化水泥、活性二氧化硅等时，钙离子就会被硅 酸根、铝酸根、碳酸根等原子团夺取，发生化学转换，生成更稳定的不溶物沉淀，六偏磷酸根 又会形成新的自由基，随水溶液在混凝土内发生扩散和渗透，当遇到Ca(0H)2的高浓度区 时，又会与钙离子发生络合作用。如此循环作用，可提高混凝土自身整体的防水性能和抗裂 性能。。所述六偏磷酸钠、硅酸钠和十二水硫酸铝钾三者的混合质量比优选为1:2-3:0.5，任 一种含量过高会影响混凝土的稳定性，过低会导致自修复功能寿命有限。
[0023] (4)组分中添加了阻根剂，优选所述阻根剂为氢氧化铜和化学阻根剂N，N_二乙基- 2-(1-萘氧基)丙酰胺组成，两者的混合质量比优选为2.4-5.5:1。由于加入了金属铜离子和 化学阻根剂，具有双重阻根性能。首先，利用金属铜离子具有阻碍根系生长的性能，抑制防 水层附近植物根系顶端的分生组织，控制其不向防水层生长;其次，加入可以抑制植物根系 生长的化学阻根剂，该化学阻根剂的环保及安全性能已经通过认证，化学阻根剂不会挥发， 也不会随着时间的推移而向土壤迀移，具有可持续性强及高效等优点。在防水抗裂混凝土 制备过程中添加阻根剂，解决搭接处阻根效果薄弱的问题，还可以节约施工时间，理论耐用 年限与屋面结构混凝土使用年限接近，从而减少后