本发明属于建筑材料技术领域，具体是一种透水性混凝土增强剂及制备方法。
背景技术：
透水混凝土又称多孔混凝土，为无砂混凝土，透水地坪。它是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土。透水混凝土不含细骨料，是由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻等特点。透水混凝土的开发使用的能解决让雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等城市环境问题；并能够有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害；同时，是保护地下水、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良的铺装材料。因此，透水混凝土在人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等方面具有特殊的重要意义。
透水混凝土是一种高渗透性的无砂浆多孔性混凝土，透水混凝土制成的制品形成大量孔隙，制品集料间的接触为点接触，仅用水泥达到要求的粘结强度几乎不能，因此必须采用增强剂。混凝土增强剂是与混凝土外加剂一起在混凝土拌和过程中加入，用以提高混凝土抗压强度，进而达到减少胶凝材料用量、节约混凝土生产成本的目的。但大量文献报道目前的透水性混凝土增强剂普遍存在以下缺点：与混凝土的相容性较差，增强效果较差，基本难以满足透水性混凝土的强度要求。
技术实现要素：
本发明针对现有混凝土增强剂存在的问题，提供一种新型的透水性混凝土增强剂及制备方法。本发明不仅在提高透水性混凝土强度的同时能保持一定的贯通孔隙来满足混凝土的透水性的要求，还具有凝固时间较短、减水效果好、抗氧化性强、原料成本低、制备工艺简单等优点。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：醇胺类有机物50-80份、聚氧化乙烯烷基苯酚醚40-60份、多元醇20-30份、碳酸钙晶须15-25份、木质素磺酸钠10-20份、二辛基磺基琥珀酸钠4-8份、稀土铝酸酯偶联剂3-5份、三聚磷酸钠5-10份和抗氧化剂1-3份。
优选地，以上所述醇胺类有机物为三异丙醇胺、三乙醇胺和二异丙醇胺中的一种或两种以上。
优选地，以上所述聚氧化乙烯烷基苯酚醚为聚氧化乙烯辛基苯酚醚和聚氧化乙烯壬基苯酚醚中的一种或两种组合。
优选地，以上所述多元醇为乙二醇、丙三醇、季戊四醇中的一种或多种组合。
优选地，以上所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂ca和抗氧剂168中的一种或多种组合。
本发明方案所使用的原料均为市售产品。
所述透水性混凝土增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比称取各组分，将醇胺类有机物、聚氧化乙烯烷基苯酚醚、多元醇加入反应器中，在温度为40-60℃、转速为300-500r/min下搅拌10-20min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入100-150份的水，继续搅拌20-30min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
1、本发明的增强剂由有机、无机多种原料配制而成，各原料之间的相容性好，可提高透水混凝土之间的粘结力，进而显著提高透水性混凝土强度且能保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，同时还使得混凝土具有良好的减水、耐磨、抗氧化、保水性能。
2、本发明的配方以木质素磺酸钠和二辛基磺基琥珀酸钠作为减水剂，减水效果显著，可有效防止水泥颗粒团聚，改善混凝土加工的流动性，减少水泥的用量，节约成本。
3、本发明配方加入稀土铝酸酯偶联剂，可以明显改善有机物与混凝土之间的界面作用，可提高各原料间的粘结力，提高混凝土的力学性能，同时还可以改善混凝土填料在有机物基本中的分散状态，使得混凝土能够保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求。
4、本发明增强剂应用在透水性混凝土时，7d抗压强度≥30mpa，28d抗压强度≥40mpa，7d抗折强度≥3.7mpa，28d抗折强度≥4.3mpa，g0-30耐磨性能≥3.2kg/m2,g0-30-60耐磨性能≥18kg/m2,透水系数≥3.5mm/s。
5、本发明还具有原料环保，施工安全、成本较低、制备工艺简单等优点，具有很好的社会、生态和经济效益，容易实现工业化生产。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进一步说明，但不现有本发明的保护范围。
实施例1
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：三异丙醇胺60份、聚氧化乙烯辛基苯酚醚40份、丙三醇25份、碳酸钙晶须15份、木质素磺酸钠15份、二辛基磺基琥珀酸钠4份、稀土铝酸酯偶联剂3份、三聚磷酸钠8份和1010抗氧化剂2份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将三异丙醇胺、聚氧化乙烯辛基苯酚醚、丙三醇加入反应器中，在温度为50℃、转速为300r/min下搅拌20min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入100份的水，继续搅拌30min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
实施例2
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：三乙醇胺70份、聚氧化乙烯辛基苯酚醚50份、乙二醇30份、碳酸钙晶须10份、木质素磺酸钠12份、二辛基磺基琥珀酸钠6份、稀土铝酸酯偶联剂4份、三聚磷酸钠5份和ca抗氧化剂3份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将三乙醇胺、聚氧化乙烯辛基苯酚醚、乙二醇加入反应器中，在温度为40℃、转速为500r/min下搅拌15min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入120份的水，继续搅拌20min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
实施例3
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：二异丙醇胺50份、聚氧化乙烯壬基苯酚醚60份、季戊四醇20份、碳酸钙晶须15份、木质素磺酸钠10份、二辛基磺基琥珀酸钠8份、稀土铝酸酯偶联剂5份、三聚磷酸钠6份和168抗氧化剂2份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将二异丙醇胺、聚氧化乙烯壬基苯酚醚、季戊四醇加入反应器中，在温度为60℃、转速为500r/min下搅拌10min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入150份的水，继续搅拌30min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
实施例4
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：三异丙醇胺50份、三乙醇胺30份、聚氧化乙烯壬基苯酚醚45份、丙三醇25份、碳酸钙晶须20份、木质素磺酸钠18份、二辛基磺基琥珀酸钠8份、稀土铝酸酯偶联剂5份、三聚磷酸钠10份和1010抗氧化剂2份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将三异丙醇胺、三乙醇胺、聚氧化乙烯壬基苯酚醚、丙三醇加入反应器中，在温度为50℃、转速为300r/min下搅拌20min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入150份的水，继续搅拌25min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
实施例5
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：三异丙醇胺60份、聚氧化乙烯辛基苯酚醚30份、聚氧化乙烯壬基苯酚醚20份、季戊四醇20份、碳酸钙晶须15份、木质素磺酸钠20份、二辛基磺基琥珀酸钠6份、稀土铝酸酯偶联剂4份、三聚磷酸钠8份和1010抗氧化剂2份和ca抗氧化剂1份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将三异丙醇胺、聚氧化乙烯壬基苯酚醚、聚氧化乙烯壬基苯酚醚、季戊四醇加入反应器中，在温度为60℃、转速为300r/min下搅拌10min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入120份的水，继续搅拌20min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
实施例6
一种透水性混凝土增强剂，包括以下重量份数的原料：三乙醇胺65份、聚氧化乙烯辛基苯酚醚40份、丙三醇20份、季戊四醇10份、碳酸钙晶须15份、木质素磺酸钠15份、二辛基磺基琥珀酸钠5份、稀土铝酸酯偶联剂5份、三聚磷酸钠6份和ca抗氧化剂3份。
所述增强剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各组分，将三乙醇胺、聚氧化乙烯辛基苯酚醚、聚氧化乙烯壬基苯酚醚、丙三醇/季戊四醇加入反应器中，在温度为50℃、转速为500r/min下搅拌15min，得混合物；
（2）在混合物中加入碳酸钙晶须、木质素磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和稀土铝酸酯偶联剂，再加入100份的水，继续搅拌30min，得乳液；
（3）在步骤（2）得到的乳液中加入三聚磷酸钠和抗氧化剂，搅拌均匀，即得透水性混凝土增强剂。
应用实施例
将以上实施例1-6制备的增强剂应用在透水性混凝土中，其中透水混凝土的配方为：填料为普通硅酸盐水泥42.5（用量为320kg/m3）、骨料为单粒级花岗岩（粒径为2-5mm)，水灰比为0.3，集灰比为4.0，增强剂的用量为水泥重量的1.5%。透水混凝土的制备按照常规的方法进行。按照行业标准测试透水性混凝土的抗压强度、抗折强度、透水系数、耐磨性能，测试结果如表1所示。
表1：透水性混凝土加入各实施例增强剂后的性能测试结果
从上表可知，本发明的增强剂不仅可提高透水性混凝土强度和耐磨性，还能保持一定的贯通孔隙来满足混凝土的透水性的要求。