一种抗裂防堵透水混凝土及其制备方法与流程

文档序号:20357033发布日期:2020-04-10 23:25阅读:447来源:国知局

本发明涉及建筑材料领域领域,尤其是涉及一种抗裂防堵透水混凝土及其制备方法。



背景技术:

随着我国城市化建设的高速发展,人口、住宅和街道的大量增加使城市的负担急剧加重,由此引发了一些严重的城市环境问题。其中,积水内涝、热岛效应、地下水短缺、地基沉降等问题日益突出。传统的路面多数采用水泥混凝土或沥青混凝土,透水透气性差,致使70%~80%的降雨形成径流,仅有20%~30%的雨水渗入地下,严重破坏了自然生态系统。同时,在遭遇暴雨时,城市排水系统的压力在短时间内剧增,从而发生积水内涝,降低了道路行车安全并造成经济损失。基于此,“海绵城市”的建设吸引了相关行业的广泛关注,而透水路面作为海绵城市道路建设中必不可少的一个环节,透水混凝土的研究开发引起了国内外专家学者的广泛关注。

目前,水泥透水混凝土存在很多质量通病,表面堵塞、易开裂和内部生物膜等严重影响了水泥透水混凝土使用功能和寿命。其一,水泥透水混凝土表面缝隙中的砂土容易形成板结现象。表面缝隙砂土来源于空气的灰尘和下雨径流带来的砂土,当透水混凝土中的氢氧化钙与缝隙中的砂土的氢氧化铝一系列化学反应后,造成透水混凝土表面缝隙砂土形成板结的“盐碱地”。其二,水泥混凝土内部生物膜的形成也容易堵塞其内部的缝隙。其三,水泥透水混凝土中的水泥凝胶和骨料接触面小,形成水泥透水混凝土开裂现象。

水泥透水混凝土表面堵塞的原因:水泥透水混凝土中的水泥凝胶与水产生水化反应,生成硅酸钙和氢氧化钙等,氢氧化钙长时间存在于水泥透水混凝土中,当水泥透水混凝土在水的浸泡下,氢氧化钙与水产生溶液从水泥透水混凝土缝隙中析出,在水泥透水混凝土表面积聚,氢氧化钙溶液与砂土中的氢氧化铝产生二次化学反应,生成铝酸钙,铝酸钙与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸氢钙,碳酸氢钙与水易分解,生成碳酸钙固体,碳酸钙不溶于水,在常温下不易分解。这是因为砂土中存在着大量的氢氧化铝成分,氢氧化铝属于两性氢氧化物,它既能跟酸起化学反应,又能跟强碱起化学反应,另一方面,氢氧化钙属于强碱,具有很大的吸附能力。

因此,本领域的技术人员致力于开发一种抗裂防堵透水混凝土及其制备方法,本采用透水混凝土防堵剂,解决了透水混凝土的“泛碱”和抵抗透水混凝土内部生物膜的形成,减缓透水混凝土的堵塞问题,并在透水混凝土中加入木质纤维,解决了透水混凝土开裂问题。



技术实现要素:

有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是目前透水混凝土表面板结,内部缝隙杜塞以及开裂等现象。

为实现上述目的,本发明提供了一种抗裂防堵透水混凝土,其特征在于,以原材料包括水泥,再生骨料,木质纤维,防堵剂,以及水,所述防堵剂中含有不定形高活性游离氧化硅和高吸附性能的材料。

进一步地,各组份质量配比为:水泥100份,再生骨料350-480份,木质纤维3-10份,防堵剂5-15份,以及水25-45份。

进一步地,所述再生骨料为碎石。

进一步地,所述水泥为42.5标号硅酸盐水泥。

进一步地,所述原材料还包括着色剂。

进一步地,所述着色剂为丙烯酸罩面漆。

本发明还提供了一种抗裂防堵透水混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:将园林废弃物干燥脱水得到产物一;

步骤2:将所述产物一切块得到产物二;

步骤3:将碎石和所述产物二混合后加入少量水进行搅拌,得到产物三;

步骤4:将所述水泥,防堵剂和水加入所述产物三中进行搅拌,得到抗裂防堵透水混凝土。

步骤5:将所述抗裂防堵透水混凝土铺设在地面上。

进一步地,所述步骤2中所述产物一切块大小为0.1-3cm。

进一步地,所述步骤4中加入着色剂进行搅拌。

进一步地,在所述步骤5铺设好的抗裂防堵透水混凝土地面上喷涂着色剂。

本发明提供一种抗裂防堵透水混凝土及其制备方法至少具有以下有益的技术效果:

1、抗裂防堵透水混凝土既良好的透水性、保水性和较高的强度。

2、能抵抗透水混凝土的开裂、防止透水混凝土堵塞及较好的耐候性。

具体实施方式

以下介绍本发明的一个优选实施例,使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

本发明提供了一种抗裂防堵透水混凝土,其特征在于,原材料包括水泥,碎石,木质纤维,防堵剂,以及水和丙烯酸罩面漆着色剂,防堵剂中含有不定形高活性游离氧化硅和高吸附性能的材料。

实施例:一种抗裂防堵透水混凝土的制备方法

步骤1:将园林废弃物干燥脱水得到产物一;

步骤2:将产物一切块成0.1-3cm得到产物二;

步骤3:将质量比400份碎石和7份产物二混合后加入少量水进行搅拌,得到产物三;

步骤4:将100份水泥,10份防堵剂和30份水以及加入产物三中进行搅拌,得到抗裂防堵透水混凝土。

步骤5:将抗裂防堵透水混凝土铺设在地面上,并在铺设好的路面表层喷涂丙烯酸罩面漆着色剂。

本发明利用防堵剂对防止水泥透水混凝土堵塞的作用:

本发明防堵剂中含有不定形高活性游离氧化硅和高吸附性能的材料,它可以长期存在于透水混凝土中,当氢氧化钙与水产生溶液时,它既能跟氢氧化钙溶液产生化学反应,生成比较稳定的硅酸钙,又能对氢氧化钙产生吸附作用,特别具有较强杀灭病原菌、病毒和病虫的作用。采用混凝土抑碱抗菌粉解决了透水混凝土“泛碱”和内部生物膜形成问题从而延长了透水混凝土使用功能。

木质纤维在水泥透水混凝土中的作用:

由于水泥透水混凝土中的水泥凝胶与骨料接触面小,在外力和内力作用下,易产生开裂,从而引起水泥透水混凝土质量问题。在水泥透水混凝土中加入木质纤维起到水泥透水混凝土抗裂作用。木质纤维具有抗折、抗冲击、抗疲劳性能、抗冻融、韧性好的性能。木质纤维在透水混凝土中乱向分布,能够有效地阻碍混凝土内微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成。另一种木质纤维是一种多相复合材料,不规则的质纤维在混凝土内部斜向横生,使水泥透水混凝土在其结构内部产生存水现象,是空气中大气循环的聚宝盆。

水泥凝胶对防止木质纤维遇水膨胀,脱水收缩和木质纤维腐朽的作用:

木质纤维遇水膨胀、脱水收缩和木质纤维腐朽引起的质量问题,是由于木质纤维被水不断侵蚀造成的,木质纤维表面的水泥凝胶能够阻止水分子侵入到木质纤维内部。一方面,木质纤维主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,它们均是有机化合物,含有极性宜能团,在木质纤维内部,由于分子间的作用力,这些极性基因相互吸引而达到平衡状态。由于木质纤维具有极性,具有一定的表面自由能,当水泥凝结时,就能够彼此相互结合。另一方面,木质纤维属于多孔性—毛细管—胶体,其细胞壁由微晶、微纤维和纤维组成,这些微晶与微晶、微纤维与微纤维、纤维与纤维之间有间隙,相互连通,构成了木材的微毛细管系统,故其表面便于液体的吸着和传导。综上所述,固体的水泥凝胶能够堵塞木质纤维毛细孔通道,粘结在木质纤维表面水泥凝胶提高了材料的密度和强度,使空气和水分子不易进入到木质纤维内,从而保证了木质纤维在透水混凝土中的寿命。

防堵剂对防止木质纤维腐朽的作用:

木质纤维腐朽的原因是由于木材的真菌和虫害侵害所致,真菌分霉菌,变色菌和腐朽菌三种,防堵剂具有较强杀灭病原菌、病毒和病虫的作用,延长了木质纤维的寿命。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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