一種透水水泥混凝土增強劑及其製備方法與流程
2023-10-04 15:16:39 1
本發明涉及路面混合料中的添加劑
技術領域：
，更具體地，涉及一種透水水泥混凝土增強劑及其製備方法。
背景技術：
：近年來，城市熱島效應越來越受國家關注，城市建設越來越注重環保生態，隨之透水水泥混凝土路面也廣泛應用於各類非機動車道、廣場道路、景觀道路等。現今透水水泥混凝土已日漸成熟，但仍存在一些問題：1、透水水泥混凝土施工中漿體下沉、水泥和骨料的粘結力不強，導致透水性差、路面跑粒等問題。2、由於透水水泥混凝土中沒有細集料的填充及水泥用量的控制，導致透水水泥混凝土的強度不高，不能承受高強度荷載。因此，研究能提高水泥和骨料的粘結力、提高透水水泥混凝土強度、耐水性、美觀性、耐磨性和耐衝擊性能的透水水泥混凝土專用增強劑勢在必行。技術實現要素：為解決現有技術中的上述問題，本發明的一個目的是提供一種透水水泥混凝土增強劑。本發明的另一個目的是提供一種透水水泥混凝土增強劑的製備方法。通過在透水水泥混凝土路面施工中加入該增強劑來改善水泥分散和黏聚性能，減少用水量，提高混凝土各齡期強度及其保水、增強、增稠、增黏的性能，增強透水混凝土骨架間的粘聚力，保障良好施工及透水水泥混凝土結構層的連通孔隙率。根據本發明的第一個方面，本發明提供一種透水水泥混凝土增強劑，以各組分的總重量計，該增強劑包括以下組分：其中，所述EVA乳液為乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，醋酸乙烯含量≥15％；所述增稠劑為親水性高分子化合物；所述消泡劑為有機矽類化合物。優選地，以各組分的總重量計，該增強劑包括以下組分：優選地，所述EVA乳液為熔體流動速率(190℃/2.16kg)＜1.0，相對密度≥0.930的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液。優選EVA乳液是因為其柔韌性持續時間長，具有較好的耐酸鹼及耐紫外線老化性能，還具有良好的混容性、成膜性和粘結性。進一步優選為日本昭和AD-10乳液。優選地，所述增稠劑為聚丙烯醯胺或聚乙烯醇。進一步優選聚丙烯醯胺或聚乙烯醇具有如下參數：黏度為40.0-65.0；PH值為5-8；平均分子量為16000-20000。更優選為聚乙烯醇2488。聚乙烯醇能夠更好的改進和調節增強劑黏度，以使得獲得的增強劑具有穩定、防沉、減滲、防淌、觸變等性能。優選地，所述消泡劑為聚二甲基矽氧烷。選擇抗泡性較強的消泡劑。進一步優選導熱係數為0.134-0.159W/M·K，相對密度為0.965-0.975的聚二甲基矽氧烷。更優選為聚二甲基矽氧烷OFX-0193。優選地，所述減水劑為聚羧酸類減水劑。進一步優選為西卡聚羧酸減水劑325C。選擇高性能聚羧酸減水劑是因為其與各種水泥的相溶性較好，能延長混凝土的施工時間；其摻量低，減水率高，收縮小；能大幅度提高混凝土的早期、後期強度；其氯離子含量低、鹼含量低，有利於混凝土的耐久性。優選地，所述增強劑還包括防凍劑或緩凝劑。具體使用防凍劑還是緩凝劑是根據天氣因素，如果是冬季則採用防凍劑，如果是夏季則採用緩凝劑。優選地，所述防凍劑為水溶性有機化合物類防凍劑，以各組分的總重量計，所述防凍劑含量小於或等於2.0％。所述防凍劑進一步優選為三乙醇胺、乙二醇和丙二醇中的至少一種。更優選為三乙醇胺。三乙醇胺的作用是保證低溫下混凝土的正常施工，降低混凝土拌和物中的冰點。優選地，以各組分的總重量計，所述緩凝劑含量小於或等於3.0％。所述緩凝劑進一步優選為葡萄糖酸鈉、焦磷酸鈉和檸檬酸鈉中的至少一種。更優選為葡萄糖酸鈉。葡萄糖酸鈉能夠顯著延緩混凝土的起始和終止的凝固時間。根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種透水水泥混凝土增強劑的製備方法，該方法包括以下步驟：1)在溫度為5～35℃的條件下，按照重量配比在生產設備中加入去離子水，在500～1000轉/min的攪拌條件下緩慢加入EVA乳液，並攪拌15min～20min；2)然後加入增稠劑，攪拌10min～15min；3)然後加入減水劑和消泡劑，攪拌反應直至成品乳液產品分散均勻，無氣泡和顆粒。優選地，上述方法在步驟2)與步驟3)之間包括：加入防凍劑或緩凝劑，攪拌5min～10min。其中，根據生產水泥混凝土投入的水泥量來計算增強劑用量，再根據增強劑用量計算增強劑各組分的重量。本發明透水水泥混凝土增強劑通過自身的網狀交聯反應以及和水泥的複合反應，可使透水水泥混凝土構成聚合物水泥混凝土，提高水泥和骨料的粘結力，使得透水水泥混凝土在強度、耐水性、美觀性、耐磨性和耐衝擊性方面比一般混凝土更具優勢，同時具有無機矽酸鹽材料的長期強度增長性和耐久性。而且使得透水水泥混凝土具有良好的施工性能，保障透水水泥混凝土的連通孔隙率和施工均勻性。本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式下面將更詳細地描述本發明的優選實施方式。在沒有特別說明的情況下，本發明中的百分比均指質量百分比。實施例11.透水水泥混凝土增強劑由以下重量配比的組分構成：20.8％的去離子水；75％的日本昭和AD-10乳液；2％的鍇源化工粉末聚乙烯醇2488；1％的葡萄糖酸鈉；1％的西卡聚羧酸減水劑325C；0.2％的道康寧聚二甲基矽氧烷OFX-0193。2.生產方法：在25℃溫度條件下，按照重量配比在生產設備中加入20％的去離子水，在500轉/min攪拌條件下緩慢加入75％的日本昭和AD-10乳液，並攪拌反應15min；然後加入2％的鍇源化工粉末聚乙烯醇2488，攪拌反應10min；之後加入1％的葡萄糖酸鈉，攪拌反應5min；最後加入1％的西卡聚羧酸減水劑325C、0.2％的道康寧聚二甲基矽氧烷OFX-0193，在25℃溫度條件下攪拌反應直至成品乳液產品分散均勻，無氣泡和顆粒。測試例1試驗配比如下：填料：水泥(普通矽酸鹽水泥42.5)用量340kg/m3；骨料：單級配玄武巖，粒徑為5～10mm；水灰比(w/c)為0.3；集灰比為5.0；透水水泥混凝土增強劑摻量為水泥用量的2％。攪拌採用水泥包裹法：先將攪拌機用水溼潤預拌，再加入全部骨料和水泥拌合。隨後將2％的實施例1的透水水泥混凝土增強劑以拌合水稀釋加入，使所有骨料顆粒全部裹覆水泥，並以混合料拌和均勻為度，以形成包裹骨料表面的水泥漿。將攪拌均勻的混凝土混合料裝入150mm×150mm×150mm的抗壓試模和150mm×150mm×450mm的抗折試模中，機械振搗10s。試件標準養護7d和28d後，根據測試標準GB/T50081《普通混凝土力學性能試驗方法標準》，分別在混凝土壓力試驗機上測試混凝土抗壓強度，在萬能試驗機上測試混凝土抗折強度。測試結果如表1。表1抗壓強度及抗折強度測試結果實施例21.透水水泥混凝土增強劑由以下重量配比的組分構成：15.8％的去離子水；80％的日本昭和AD-10乳液；2％的鍇源化工粉末聚乙烯醇2488；1％的陶氏TEA99三乙醇胺；1％的西卡聚羧酸減水劑325C；0.2％的道康寧聚二甲基矽氧烷OFX-0193。2.生產方法與實施例1方法相同。測試例2將實施例2製備的增強劑採用測試例1的試驗配比、成型方法、養護條件和試驗儀器進行抗壓強度及抗折強度的數據測試，具體結果如下。表2抗壓強度及抗折強度測試結果實施例31.透水水泥混凝土增強劑由以下重量配比的組分構成：11.8％的去離子水；85％的日本昭和AD-10乳液；2％的鍇源化工粉末聚乙烯醇2488；1％的西卡聚羧酸減水劑325C；0.2％的道康寧聚二甲基矽氧烷OFX-0193。2.生產方法與實施例1方法相同。測試例3將實施例3製備的增強劑，採用測試例1的試驗配比、成型方法、養護條件和試驗儀器進行抗壓強度及抗折強度的數據測試，具體結果如下。表3抗壓強度及抗折強度測試結果實施例41.組分構成與實施例1相同。2.生產方法與實施例1方法相同。測試例4試驗配比如下：填料：水泥(普通矽酸鹽水泥42.5)用量340kg/m3；集料：單級配玄武巖，粒徑為5～10mm；水灰比(w/c)為0.3；集灰比為4.5；用測試例1所示的成型方法、養護條件和試驗儀器，考察不同透水水泥混凝土增強劑摻量對透水性水泥混凝土抗壓強度的影響，測試結果如表4。表4不同透水水泥混凝土增強劑摻量對透水性水泥混凝土抗壓強度的影響測試結果顯示，透水水泥混凝土增強劑隨摻量的增加，其7d和28d抗壓強度均有顯著的提高。當增強劑用量從0％提高到2％時，透水性水泥混凝土28d抗壓強度從15.5MPa增加到23.2MPa，提高了50％以上；當增強劑用量從0％提高到4％和6％，透水性水泥混凝土抗壓強度從13.5MPa增加到31.1MPa和35.2MPa，均提高了100％以上。說明本發明的透水水泥混凝土增強劑能顯著增加透水水泥混凝土的抗壓強度。實施例51.組分構成與實施例1相同。2.生產方法與實施例1方法相同。測試例5試驗配比如下：填料：水泥(普通矽酸鹽水泥52.5)用量450kg/m3；集料：單級配玄武巖，粒徑為5～10mm；水灰比(w/c)為0.3；集灰比為3.5；透水水泥混凝土增強劑摻量為水泥用量的6％。用測試例1所示的成型方法、養護條件和試驗儀器，測試高強水泥混凝土抗壓強度，測試結果如表5。表5高強水泥混凝土抗壓強度因為透水水泥混凝土要做高強度是很難達到的，測試例5是體現本發明的增強劑在配合高強水泥的情況下，是可以達到高性能混凝土的高強度標準的。測試例6測試配比如測試例1，測試透水性水泥混凝土的坍落度，測試結果如表6。表6增強劑對透水性水泥混凝土坍落度的影響編號增強劑摻量(％)坍落度泌水1#0＞180mm嚴重2#2＜50mm無3#4＜50mm無測試結果顯示，添加增強劑後，透水性水泥混凝土的增稠性、保水性明顯增強；同時具有良好的施工性能，保障透水水泥混凝土的施工效果。以上已經描述了本發明的各實施例，上述說明是示例性的，並非窮盡性的，並且也不限於所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的範圍和精神的情況下，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。當前第1頁1 2 3