一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂及其应用的制作方法

本发明属于透水混凝土改性剂，涉及一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂、其制备方法及其应用，本发明还包括使用该液体增强剂生产的混凝土。

背景技术：

1、透水铺装在海绵城市建设进程中起到协调水环境、降低道路硬化产生的不良环境影响等作用，其中，透水混凝土是实现道路透水铺装的主要材料之一。然而，透水混凝土由于具有较大的空隙结构而导致力学性能和耐久性能不足。因此，亟需开发各类材料来提升透水混凝土的力学强度。

2、根据透水混凝土的材料组成和结构特点，其性能可通过采用高强集料、高内聚力和黏附力的胶浆、降低孔隙率等三种途径解决。由于一般情况下，集料采用就近原则选用，其性能的改善较为有限，而降低孔隙率会导致透水混凝土的生态功能降低甚至丧失。因此，通过采用改性胶浆，提升胶浆内聚力和与集料的黏附力是极为重要的技术手段。

3、目前常见的透水混凝土增强剂可将其抗压强度提高到30mpa左右，主要通过降低孔隙率或采用高性能水泥胶浆提升内聚力实现。且大部分技术通过采用常规的拌合方式，在集料拌合均匀后加入一半水，之后加入水泥，再加入增强剂和剩余的水，完成整个拌合过程。该过程中较多的水直接接触到集料表面，容易造成集料和水泥胶浆之间界面过渡区处的水灰比增大，从而降低二者之间的界面粘结，并没有实现真正意义上的界面过渡区性能改善，现有的增强剂尚无法满足上述要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂。

2、本发明要解决的另一个技术问题是提供上述液体增强剂在混凝土制备和生产工艺中的应用。

3、为了解决上述技术问题，对透水混凝土胶浆与集料之间界面粘结性能的改善不仅要从材料组成上改进，还应考虑拌合时机的影响。在综合考虑透水混凝土的早期和后期强度性能、耐久性能以及环境效益等多方面因素后，通过高速剪切的方式将各类材料混合均匀，进而得到一种性能稳定、改性效果良好的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，通过在拌合时将液体增强剂替代三分之一的用水量，在集料混合均匀后加入，便能充分发挥增强剂的作用，有效改进透水混凝土水泥胶浆与集料之间的界面粘结性能，同时改善透水混凝土的力学性能、抗渗性和耐久性能。

4、本发明可以通过以下技术方案来实现：

5、本发明提供了一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，该增强剂包括的组分及其重量份含量如下：

6、

7、进一步地，所述的纳米二氧化硅的粒径为5-35nm，比表面积为600cm2/g。

8、优选地，所述的硅灰中，sio2的含量不少于99.8wt％，例如大于99.8wt％，达到99.9％，等。

9、进一步地，所述的聚合物乳液为苯丙乳液、丁苯乳液、聚醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液或水性环氧树脂乳液的一种或多种。优选的，其固含量在40％-55％之间。

10、进一步地，所述的早强剂选自但不限于：三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸盐类早强剂的一种或多种。

11、进一步地，所述的减水剂可以为液体或粉体聚羧酸减水剂。优选的，其减水率为25％-40％。

12、进一步地，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素。优选的，其粘度为10万或20万。

13、进一步地，所述的分散剂选自但不限于：十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或多种。

14、另一方面，本发明提供了一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂的制备方法。

15、该方法为：

16、将相应重量份的纯净水加入烧杯中，使用高速剪切机在高速下进行搅拌；

17、加入相应重量份的纳米二氧化硅、聚合物乳液、早强剂、减水剂、保水剂和分散剂；

18、搅拌20-100分钟，例如30分钟、50分钟、60分钟、80分钟，等。

19、其中，各组分及重量份含量为：纳米二氧化硅1-2份、聚合物乳液1.8-3.5份、早强剂0.5-1份、减水剂0.04-0.08份、保水剂0.04-0.08份、分散剂0.6-1.0份、水6-8份。

20、进一步地，使用高速剪切机在高速下进行搅拌纯净水，高速是指500-1000r/min的转速，例如600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min等。

21、本发明还提供了上述改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂的应用。通过在集料拌合均匀后加入液体增强剂，可有效改善集料与水泥胶浆的界面粘结性能，并提升胶浆的内聚力。制成的液体增强剂可以用于制备混凝土，尤其是透水混凝土。

22、进一步地，所述的透水混凝土集料用量为340-390份，水泥用量为95-105份，液体增强剂用量为10-14份，拌合水用量为20-26份。

23、进一步地，所述的透水混凝土的拌合方式为：将集料短暂时间搅拌(例如30s)使其混合均匀，加入10-14份液体增强剂短暂时间搅拌(例如30s)，使其均匀裹覆在集料表面，之后加入95-105份水泥快速搅拌优选为搅拌1-5分钟，例如1分钟。然后，加入20-26份拌合用水快速搅拌，优选为搅拌1-5分钟，例如2分钟。

24、与现有技术相比，本发明具有以下特点：

25、本发明结合了纳米二氧化硅的增强和聚合物乳液的增韧功能，通过高速剪切将二者均匀分散在含有早强剂、减水剂和分散剂的溶液中，通过在集料拌合均匀后加入，可有效改善集料与水泥胶浆的界面粘结性能，并提升胶浆的内聚力。不同材料分别起到优化水化产物、填充、改善界面粘结、早强、分散、增塑等作用，能够改善透水混凝土胶浆的孔隙结构以及粘结方式，从多个方面综合改善透水混凝土的力学性能以及耐久性能。

技术特征：

1.一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，其特征在于，该增强剂包括的组分及其重量份含量如下：

2.根据权利要求1所述的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，其特征在于，所述的纳米二氧化硅中sio2含量不小于99.8％，粒径为5-35nm，比表面积为600cm2/g。

3.根据权利要求1所述的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，其特征在于，所述的聚合物乳液选自但不限于：

4.根据权利要求1所述的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂，其特征在于，

6.权利要求1至4中任意一项所述的改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

7.权利要求1至4中任意一项所述的液体增强剂在透水混凝土中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的透水混凝土集料用量为340-390份，水泥用量为95-105份，液体增强剂用量为10-14份，拌合用水量为20-26份。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，其拌合方式为将集料搅拌均匀，加入液体增强剂后继续搅拌，加入水泥搅拌，加入拌合用水搅拌获得拌合料，成型后即得所述透水混凝土。

技术总结
本发明属于透水混凝土改性剂技术领域，涉及一种改善透水混凝土界面粘结性能的液体增强剂及其应用。本发明的液体增强剂包括以下组分及重量份含量：纳米二氧化硅1‑2份、聚合物乳液1.8‑3.5份、早强剂0.5‑1份、减水剂0.04‑0.08份、保水剂0.04‑0.08份、分散剂0.6‑1.0份、水6‑8份。本发明通过各类材料对集料和胶浆界面粘结性能的复合改性，有效的提高了透水混凝土内部集料与胶浆界面的粘结性能并提升胶浆的内聚力，起到优化水化产物、填充、改善界面粘结、早强、分散、增塑、保水等作用，能够改善透水混凝土胶浆的孔隙结构以及粘结方式，从多个方面综合改善透水混凝土的力学性能以及耐久性能。

技术研发人员：李辉,杨洁
受保护的技术使用者：同路达（上海）生态科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12