1.本发明涉及一种抗压透水混凝土及其制备方法，属于混凝土制备技术领域。
背景技术：
2.目前，透水混凝土路面不仅具有截天然降水、蓄养地下水、雪后无结冰不打滑保证行人及车辆安全、较强抗冻融等性能，还具有减少空气飞尘、降低城市噪声等环保作用，广泛应用在市政、园林、公园、人行道、体育场馆、停车场、小区、商业广场和文化设施等。
3.但是目前常见的透水混凝土的抗压强度较差，经车辆来回碾压后容易板结破碎，造成长时间后透水率降低，结构损坏等问题。
4.有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种抗压透水混凝土及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现要素：
5.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗压透水混凝土及其制备方法。
6.本发明的一种抗压透水混凝土，按重量份数计，包括以下原料：30～40份硅酸盐水泥；15～20份混凝土骨料；15～20份透水陶粒；10～15份聚氨酯水性乳液；3～5份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物；1～2份木质素磺酸钠；100～150份去离子水。
7.进一步的，所述混凝土骨料是由混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合制得的。
8.进一步的，所述混凝土粗骨料是粒径为2.5～3.0mm的碎石颗粒，混凝土细骨料是粒径为1.5～2.0mm的牡蛎壳颗粒。
9.进一步的，所述聚氨酯水性乳液固含量为60%，粘度＞500 pa
·
s，ph为7～9，软化点45～50℃。
10.进一步的，所述马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物接枝率为1.35％，熔融指数为5.0g/10min。
11.一种抗压透水混凝土的制备方法，具体制备步骤为：将硅酸盐水泥、混凝土骨料混合得到混合料，再向混合料中加入木质素磺酸钠和去离子水，搅拌得到基体浆料，再向基体浆料中加入聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物在搅拌速度为800～900r/min下搅拌1～2h，即得前驱体，将前驱体倒入钢模中浇注成型，得到坯体，将坯体置于温度为80～90℃下养护3～5天，脱模，即得抗压透水混凝土。
12.进一步的，所述混凝土骨料的制备步骤为：称取牡蛎壳放入粉碎机中粉碎后过筛，得到粒径为1.5～2.0mm的牡蛎壳颗粒作为混凝土细骨料，再将粒径为2.5～3.0mm的碎石颗粒作为混凝土粗骨料，将混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合得到混凝土骨料。
13.进一步的，所述透水陶粒的制备步骤为：将预制陶粒和质量分数为15%的柠檬酸溶液按质量比为1:5混合后浸渍3～5h，浸渍结束后取出预制陶粒，立即放入液氮中冷冻5～10s后取出，自然解冻后再次进入液氮冷冻，如此循环3～5遍后，自然晾干得到透水陶粒。
14.进一步的，所述预制陶粒的制备步骤为：（1）将河底淤泥、高岭土和方解石按质量比为7︰3︰2混合后放入烘箱，在105～110℃下干燥至恒重，得到混合干料，再将混合干料粉碎后过200目筛，得到混合干料粉末；（2）按质量比为3:1将上述混合干料粉末分散于质量分数为30%的九水硅酸钠溶液中，得到混合泥料，再将混合泥料放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，在100～110℃下干燥2～3h，干燥后放入马弗炉中，加热升温至500～550℃，预热10～15min，再升温至1200～1250℃，焙烧30～40min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到预制陶粒。
15.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：（1）以富含有机质的河底淤泥作为陶粒制备原料，在后期烧结制粒过程中容易产生孔隙气泡，提高陶粒的孔隙率，增加陶粒的透水性能；首先利用柠檬酸溶液对预制陶粒进行酸浸处理，将陶粒中的酸溶性物质溶解去除，进一步拓宽陶粒的孔隙率，增加其透水性，同时酸浸的过程中，酸溶液会留存在陶粒孔隙中，经过液氮冷冻结冰体积变大，从而进一步扩宽陶粒内部孔隙，如此冻融循环下，最终进一步提高陶粒孔隙率，提高其透水性能，得到透水效果极佳的陶粒颗粒，用其作为混凝土掺料，提高混凝土的透水性能；（2）通过粗细骨料的复配，增强混凝土级配设置，提高混凝土宏观密实度，从而提高其抗压强度，而牡蛎壳细骨料具有独特的片状透水结构和高吸水率，这种多孔、高吸水性的物理性质，导致混凝土在水化初期，部分游离的水分子被混凝土内部的牡蛎壳颗粒吸附，从而延迟了水化反应的进行，使得混凝土后期强度显著提高，抗压性能明显改善，而且本发明粒径小于2mm的牡蛎壳粉与水泥浆体的交融协调效果更好，与水泥浆体粘结效果更好，透水混凝土的力学性能也因此得到改善；（3）通过向混凝土基体浆料中加入聚氨酯水性乳液作为胶黏物质，通过其对混凝土基体浆料起到胶黏效果，增加固化后混凝土的内聚力，从而提高其机械强度，而且聚氨酯是一种弹性填料，它的掺入可以在混凝土受到机械挤压时具有相当的缓冲抗压效果，保持混凝土的结构完整性，从而提高混凝土的抗压效果，而马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物一端具有能够和聚氨酯反应相容的马来酸酐基团，一端具有不和聚氨酯反应的乙烯辛烯基团，从而在聚氨酯表面形成比较弱的界面力，为水分子的浸渍流通提供了通道，从而提高了混凝土材料的透水性能，应用前景广阔。
16.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
17.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
18.（1）将河底淤泥、高岭土和方解石按质量比为7︰3︰2混合后放入烘箱，在105～110℃下干燥至恒重，得到混合干料，再将混合干料粉碎后过200目筛，得到混合干料粉末；（2）按质量比为3:1将上述混合干料粉末分散于质量分数为30%的九水硅酸钠溶液中，得到混合泥料，再将混合泥料放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，在100～110℃下干燥2～3h，干燥后放入马弗炉中，加热升温至500～550℃，预热10～15min，再升温至1200～1250℃，焙烧30～40min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到预制陶粒；以富含有机质的河底淤泥作为陶粒制备原料，在后期烧结制粒过程中容易产生孔隙气泡，提高陶粒的孔隙率，增加陶粒的透水性能；（3）将上述预制陶粒和质量分数为15%的柠檬酸溶液按质量比为1:5混合后浸渍3～5h，浸渍结束后取出预制陶粒，立即放入液氮中冷冻5～10s后取出，自然解冻后再次进入液氮冷冻，如此循环3～5遍后，自然晾干得到透水陶粒；首先利用柠檬酸溶液对预制陶粒进行酸浸处理，将陶粒中的酸溶性物质溶解去除，进一步拓宽陶粒的孔隙率，增加其透水性，同时酸浸的过程中，酸溶液会留存在陶粒孔隙中，经过液氮冷冻结冰体积变大，从而进一步扩宽陶粒内部孔隙，如此冻融循环下，最终进一步提高陶粒孔隙率，提高其透水性能，得到透水效果极佳的陶粒颗粒，用其作为混凝土掺料，提高混凝土的透水性能；（4）称取牡蛎壳放入粉碎机中粉碎后过筛，得到粒径为1.5～2.0mm的牡蛎壳颗粒作为混凝土细骨料，再将粒径为2.5～3.0mm的碎石颗粒作为混凝土粗骨料，将混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合得到混凝土骨料备用；通过粗细骨料的复配，增强混凝土级配设置，提高混凝土宏观密实度，从而提高其抗压强度，而牡蛎壳细骨料具有独特的片状透水结构和高吸水率，这种多孔、高吸水性的物理性质，导致混凝土在水化初期，部分游离的水分子被混凝土内部的牡蛎壳颗粒吸附，从而延迟了水化反应的进行，使得混凝土后期强度显著提高，抗压性能明显改善，而且本发明粒径小于2mm的牡蛎壳粉与水泥浆体的交融协调效果更好，与水泥浆体粘结效果更好，透水混凝土的力学性能也因此得到改善；（5）按重量份数计，称取30～40份硅酸盐水泥、15～20份混凝土骨料、15～20份透水陶粒、10～15份固含量为60%，粘度＞500 pa
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s，ph为7～9，软化点45～50℃的聚氨酯水性乳液、3～5份接枝率为1.35％，熔融指数为5.0g/10min的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、1～2份木质素磺酸钠、100～150份去离子水；（6）将硅酸盐水泥、混凝土骨料、透水陶粒混合得到混合料，再向混合料中加入木质素磺酸钠和去离子水，搅拌得到基体浆料，再向基体浆料中加入聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物在搅拌速度为800～900r/min下搅拌1～2h，即得前驱体，将前驱体倒入钢模中浇注成型，得到坯体，将坯体置于温度为80～90℃下养护3～5天，脱模，即得抗压透水混凝土。通过向混凝土基体浆料中加入聚氨酯水性乳液作为胶黏物质，通过其对混凝土基体浆料起到胶黏效果，增加固化后混凝土的内聚力，从而提高其机械强度，而且聚氨酯是一种弹性填料，它的掺入可以在混凝土受到机械挤压时具有相当的缓冲抗压效果，保持混凝土的结构完整性，从而提高混凝土的抗压效果，而马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物一端具有能够和聚氨酯反应相容的马来酸酐基团，一端具有不和聚氨酯反应的乙烯辛烯基
团，从而在聚氨酯表面形成比较弱的界面力，为水分子的浸渍流通提供了通道，从而提高了混凝土材料的透水性能，应用前景广阔。
19.实施例1（1）将河底淤泥、高岭土和方解石按质量比为7︰3︰2混合后放入烘箱，在105℃下干燥至恒重，得到混合干料，再将混合干料粉碎后过200目筛，得到混合干料粉末；（2）按质量比为3:1将上述混合干料粉末分散于质量分数为30%的九水硅酸钠溶液中，得到混合泥料，再将混合泥料放入制球机中制成粒径为2mm的生料球，在100℃下干燥2h，干燥后放入马弗炉中，加热升温至500℃，预热10min，再升温至1200℃，焙烧30min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到预制陶粒；（3）将上述预制陶粒和质量分数为15%的柠檬酸溶液按质量比为1:5混合后浸渍3h，浸渍结束后取出预制陶粒，立即放入液氮中冷冻5s后取出，自然解冻后再次进入液氮冷冻，如此循环3遍后，自然晾干得到透水陶粒；（4）称取牡蛎壳放入粉碎机中粉碎后过筛，得到粒径为1.5mm的牡蛎壳颗粒作为混凝土细骨料，再将粒径为2.5mm的碎石颗粒作为混凝土粗骨料，将混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合得到混凝土骨料备用；（5）按重量份数计，称取30份硅酸盐水泥、15份混凝土骨料、15份透水陶粒、10份固含量为60%，粘度＞500 pa
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s，ph为7，软化点45℃的聚氨酯水性乳液、3份接枝率为1.35％，熔融指数为5.0g/10min的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、1份木质素磺酸钠、100份去离子水；（6）将硅酸盐水泥、混凝土骨料、透水陶粒混合得到混合料，再向混合料中加入木质素磺酸钠和去离子水，搅拌得到基体浆料，再向基体浆料中加入聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物在搅拌速度为800r/min下搅拌1h，即得前驱体，将前驱体倒入钢模中浇注成型，得到坯体，将坯体置于温度为80℃下养护3天，脱模，即得抗压透水混凝土。
20.实施例2（1）将河底淤泥、高岭土和方解石按质量比为7︰3︰2混合后放入烘箱，在108℃下干燥至恒重，得到混合干料，再将混合干料粉碎后过200目筛，得到混合干料粉末；（2）按质量比为3:1将上述混合干料粉末分散于质量分数为30%的九水硅酸钠溶液中，得到混合泥料，再将混合泥料放入制球机中制成粒径为2～3mm的生料球，在105℃下干燥2h，干燥后放入马弗炉中，加热升温至530℃，预热13min，再升温至1230℃，焙烧35min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到预制陶粒；（3）将上述预制陶粒和质量分数为15%的柠檬酸溶液按质量比为1:5混合后浸渍4h，浸渍结束后取出预制陶粒，立即放入液氮中冷冻8s后取出，自然解冻后再次进入液氮冷冻，如此循环4遍后，自然晾干得到透水陶粒；（4）称取牡蛎壳放入粉碎机中粉碎后过筛，得到粒径为1.8mm的牡蛎壳颗粒作为混凝土细骨料，再将粒径为2.8mm的碎石颗粒作为混凝土粗骨料，将混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合得到混凝土骨料备用；（5）按重量份数计，称取35份硅酸盐水泥、18份混凝土骨料、18份透水陶粒、13份固含量为60%，粘度＞500 pa
·
s，ph为8，软化点48℃的聚氨酯水性乳液、4份接枝率为1.35％，熔融指数为5.0g/10min的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、1份木质素磺酸钠、130份去离子
水；（6）将硅酸盐水泥、混凝土骨料、透水陶粒混合得到混合料，再向混合料中加入木质素磺酸钠和去离子水，搅拌得到基体浆料，再向基体浆料中加入聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物在搅拌速度为850r/min下搅拌1h，即得前驱体，将前驱体倒入钢模中浇注成型，得到坯体，将坯体置于温度为85℃下养护4天，脱模，即得抗压透水混凝土。
21.实施例3（1）将河底淤泥、高岭土和方解石按质量比为7︰3︰2混合后放入烘箱，在110℃下干燥至恒重，得到混合干料，再将混合干料粉碎后过200目筛，得到混合干料粉末；（2）按质量比为3:1将上述混合干料粉末分散于质量分数为30%的九水硅酸钠溶液中，得到混合泥料，再将混合泥料放入制球机中制成粒径为3mm的生料球，在110℃下干燥3h，干燥后放入马弗炉中，加热升温至550℃，预热15min，再升温至1250℃，焙烧40min，停止加热，自然冷却至室温后，出料得到预制陶粒；（3）将上述预制陶粒和质量分数为15%的柠檬酸溶液按质量比为1:5混合后浸渍5h，浸渍结束后取出预制陶粒，立即放入液氮中冷冻10s后取出，自然解冻后再次进入液氮冷冻，如此循环5遍后，自然晾干得到透水陶粒；（4）称取牡蛎壳放入粉碎机中粉碎后过筛，得到粒径为2.0mm的牡蛎壳颗粒作为混凝土细骨料，再将粒径为3.0mm的碎石颗粒作为混凝土粗骨料，将混凝土粗骨料和混凝土细骨料按等质量比混合得到混凝土骨料备用；（5）按重量份数计，称取40份硅酸盐水泥、20份混凝土骨料、20份透水陶粒、15份固含量为60%，粘度＞500 pa
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s，ph为9，软化点50℃的聚氨酯水性乳液、5份接枝率为1.35％，熔融指数为5.0g/10min的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、2份木质素磺酸钠、150份去离子水；（6）将硅酸盐水泥、混凝土骨料、透水陶粒混合得到混合料，再向混合料中加入木质素磺酸钠和去离子水，搅拌得到基体浆料，再向基体浆料中加入聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物在搅拌速度为900r/min下搅拌2h，即得前驱体，将前驱体倒入钢模中浇注成型，得到坯体，将坯体置于温度为90℃下养护5天，脱模，即得抗压透水混凝土。
22.对照例1对照例1的制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是混合干料粉末中不添加河底淤泥，同样制得抗压透水混凝土；对照例2对照例2的制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是不对预制陶粒进行柠檬酸浸渍和液氮冷冻处理，同样制得抗压透水混凝土；对照例3对照例3的制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是用普通的碎石颗粒代替本发明的牡蛎壳制备混凝土细骨料，同样制得抗压透水混凝土；对照例4对照例4的制备方法和本发明的实施例1基本相同，唯有不同的是不添加聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，同样制得抗压透水混凝土；分别对本发明的实施例1～3和对照例1～4进行性能检测，检测结果如表1所示：
检测项目及方法：抗压强度测试：按照《普通混凝土力学性能实验方法》(gb/t50081-2002)规定进行混凝土抗压强度检测；透水性检测：检测透水系数按照《透水水泥混凝土路面技术规程：cjj 135—2009》附录a的透水系数测试方法进行检测；表1 性能检测结果检测项目28d抗压强度（mpa）28d透水系数（mm/s）实施例131.76.0实施例231.96.2实施例331.56.1对照例131.05.2对照例231.24.6对照例331.44.8对照例424.55.0由上表中的检测数据可以看出，实施例1～3中透水混凝土的抗压强度和透水系数都很优异，证明本发明的技术方案可行性高；接着将对照例1的检测结果和实施例1进行性能对比，由于对照例1中混合干料粉末中不添加河底淤泥，同样制得抗压透水混凝土，导致最终混凝土的透水系数有所降低，由此可以证实以富含有机质的河底淤泥作为陶粒制备原料，在后期烧结制粒过程中容易产生孔隙气泡，提高陶粒的孔隙率，增加陶粒的透水性能；接着将对照例2的检测结果和实施例1进行性能对比，由于对照例2不对预制陶粒进行柠檬酸浸渍和液氮冷冻处理，同样制得抗压透水混凝土，导致最终混凝土的透水性能有所降低，由此可以证实利用柠檬酸溶液对预制陶粒进行酸浸处理，将陶粒中的酸溶性物质溶解去除，进一步拓宽陶粒的孔隙率，增加其透水性，同时酸浸的过程中，酸溶液会留存在陶粒孔隙中，经过液氮冷冻结冰体积变大，从而进一步扩宽陶粒内部孔隙，如此冻融循环下，最终进一步提高陶粒孔隙率，提高其透水性能，得到透水效果极佳的陶粒颗粒，用其作为混凝土掺料，提高混凝土的透水性能；随后将对照例3的检测结果和实施例1进行性能对比，由于对照例3是用普通的碎石颗粒代替本发明的牡蛎壳制备混凝土细骨料，同样制得抗压透水混凝土，导致最终混凝土的透水系数显著降低，由此可以证实通过粗细骨料的复配，增强混凝土级配设置，提高混凝土宏观密实度，从而提高其抗压强度，而牡蛎壳细骨料具有独特的片状透水结构和高吸水率，这种多孔、高吸水性的物理性质，导致混凝土在水化初期，部分游离的水分子被混凝土内部的牡蛎壳颗粒吸附，从而延迟了水化反应的进行，使得混凝土后期强度显著提高，抗压性能明显改善，而且本发明粒径小于2mm的牡蛎壳粉与水泥浆体的交融协调效果更好，与水泥浆体粘结效果更好，透水混凝土的力学性能也因此得到改善；最后将对照例4的检测结果和实施例1进行性能对比，由于对照例4是不添加聚氨酯水性乳液和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，同样制得抗压透水混凝土，导致最终混凝土的抗压强度和透水系数都显著降低，由此可以证实通过向混凝土基体浆料中加入聚氨酯水性乳液作为胶黏物质，通过其对混凝土基体浆料起到胶黏效果，增加固化后混凝土的内聚
力，从而提高其机械强度，而且聚氨酯是一种弹性填料，它的掺入可以在混凝土受到机械挤压时具有相当的缓冲抗压效果，保持混凝土的结构完整性，从而提高混凝土的抗压效果，而马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物一端具有能够和聚氨酯反应相容的马来酸酐基团，一端具有不和聚氨酯反应的乙烯辛烯基团，从而在聚氨酯表面形成比较弱的界面力，为水分子的浸渍流通提供了通道，从而提高了混凝土材料的透水性能。
23.以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。