一種透水混凝土專用外加劑及其應用的製作方法
2023-04-26 07:33:46 1
本發明涉及混凝土用外加劑及其應用領域，具體講是一種透水混凝土專用外加劑及其應用。
背景技術：
「海綿城市」是「十三五」規劃中新型城鎮化發展的重要方向。自然積存、自然滲透、自然淨化的「海綿城市」的建設將能有效解決一些城市的內澇問題、水資源短缺問題,有利於改善城市生態環境,增加社會效益,是新型城鎮化建設的迫切需求。
透水混凝土（perviousconcrete）是由特定級配的骨料、水泥、水、外加劑和摻合料等按特定比例經特殊工藝製成的具有連續孔隙的多孔混凝土。其表觀密度一般為1600~2100kg/m3，28d抗壓強度10~40mpa，抗折強度2~7mpa，透水係數1~20mm/s，有效目標孔隙率為18%~22%。與普通混凝土相比，透水混凝土具有良好的透水透氣性、高效的蓄水能力以及良好的裝飾性，是「海綿城市」建設中值得推廣的一種新型材料。
預拌透水混凝土廣泛使用的一個瓶頸是解決預拌透水混凝土攪拌車罐車運輸問題，擴大市場半徑。目前透水混凝土運輸多半是使用翻鬥車或者在工地現拌這兩種方式，且運輸時間一般控制在30min以內的短距離施工。這兩種方式嚴重影響了透水混凝土的應用。透水混凝土與普通混凝土不同，其粘聚性大，流動性小，硬化快；攪拌均勻的透水混凝土裝入罐車時由於其粘度大，流動性差等特點容易導致堵塞入料口等情況，如果增加透水混凝土的水灰比使其流動性變大，使混凝土易於裝入混凝土罐車，會造成透水混凝土掛漿能力不足導致封底，堵孔等現象。解決以上問題需要特殊外加劑進行調節，使得預拌透水混凝土能夠在入罐車時有流動度，能順利裝入罐車內，又需要在經過一定時間後在卸料出罐車時能夠使得透水混凝土掛漿均勻，無堵孔現象，擁有良好的透水性能；目前市面上並無這種效果的透水混凝土專用外加劑。國內外一些研究機構和學者曾對透水混凝土配合比進行了較多的研究，取得了一些成果，但對於透水混凝土專用外加劑的研究幾乎沒有，在國內文獻中基本沒有提及該類外加劑，只在專利中查到一些透水混凝土專用外加劑的專利，但幾乎不是針對透水混凝土罐車運輸問題的專用外加劑。
技術實現要素：
因此，為了解決上述不足，本發明在此提供一種透水混凝土專用外加劑及其應用；克服現有透水混凝土不易用罐車運輸的問題，使用該外加劑後，透水混凝土能夠在放入罐車時不出現堵塞的現象，在出罐車後能夠有良好工作性能，且粘聚性良好，無封底、堵孔的現象。
本發明通過以下技術方案實現：一種透水混凝土專用外加劑，由以下組成物質及重量百分比組成：
減水劑：5~15%（固含量）
緩凝劑：0.1~1%
增稠劑：0.1~1%
早強劑：15~25%
憎水劑：25~50%
膠粉：25~50%。
所述減水劑為聚羧酸減水劑，其含量為固含量，若所配置外加劑為粉料則為固體聚羧酸減水劑，若所配置外加劑為水劑則為液體聚羧酸減水劑，其含量按折固計算。由於透水混凝土的強度主要是由膠結在骨料顆粒表面的水化膠凝材料的強度來提供的，所以需要通過低的水膠比來提高漿體的強度，從而保證透水混凝土的強度。聚羧酸減水劑有良好的減水效果，能使透水混凝土在低水膠比下保持工作性能。
所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉、糖、檸檬酸鈉的一種或多種。緩凝劑的添加有助於緩解膠凝材料的水化進程，使透水混凝土有一定的坍落度保持能力，從而確保透水混凝土能夠較長時間運輸，解決目前混凝土運輸半徑較小的缺陷。
所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素醚的一種或多種。增稠劑作用在於適當增加漿體的粘聚性，使得漿體均勻分散並粘附與骨料表面，避免漿體的流動性過大或過小，降低透水混凝土的性能。
所述早強劑為甲酸鈣。
所述憎水劑為硬脂酸鹽、棕櫚酸、油酸、松香酸、環烷酸混合物以及他們的皂類的一種或多種。所選用的此類憎水劑為憎水性表面活性劑，對混凝土拌合物有潤滑、分散、減水、引氣作用，能在初期改善透水混凝土拌合物的和易性，使新透水混凝土擁有良好的坍落度，使混凝土能順利通過漏鬥形狀的混凝土罐車的入口，順利進入罐車內部。隨著反應的進行，憎水劑中的羧酸基（-cooh或-c00r）與水泥漿中的氫氧化鈣反應，形成不溶性鈣皂的播磨的絡合吸附層，長鏈的烷基在水泥表面形成憎水層。憎水劑的加入還使得硬化的透水混凝土的透水能力增加，這是由於憎水劑的加入使得透水混凝土骨料砂漿表面形成憎水層，其表面與水的接觸角增加，使得透水混凝土內部有效的透水孔洞增多，從而能增加透水混凝土的透水能力。
所述膠粉為可再分散乳膠粉。膠粉的加入在初期階段在攪拌後均勻的分散到新拌混凝土內部，可再分散乳膠粉顆粒的「潤滑作用」使得透水混凝土的初期能夠有良好的工作性能，在多種外加劑協同作用下使得透水混凝土在初期具有很好的流動性，能夠順利放入攪拌罐車內。隨著透水混凝土中的膠凝材料的不斷水化，乳膠顆粒逐漸團聚成膜，增加了骨料之間的粘結力，使得透水混凝土在較高流動度進入罐車後，在一定時間過後卸料出來時候能夠有良好的粘聚性，不出現堵孔，封底等現象。並且乳膠粉在砂漿表面形成了膜也提高了混凝土的憎水性，降低了吸水率，提高了透水混凝土的透水能力。
本發明還提供了一種所述透水混凝土專用外加劑的應用方法，所述外加劑在透水混凝土中的用量為膠凝材料質量的2-5%。
本發明具有如下優點：與現有技術相比，本發明的優點是解決了預拌透水混凝土攪拌罐車運輸問題，使用本外加劑後，解決了入料時容易堵塞的問題，並使得卸料出來的成品透水混凝土性能良好，不出現堵孔封底等不良現象，耐久性和後期強度也可以提高。
具體實施方式
下面將對本發明進行詳細說明，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明通過改進在此提供一種透水混凝土專用外加劑，按照如下實施；
實例1：按質量比聚羧酸減水劑：葡萄糖酸鈉：羥丙基甲基纖維素：硬脂酸鈣：甲酸鈣：可再分散乳膠粉=7.4:0.26:0.2:36.8:18:36.8配比混合各組分，得到透水混凝土專用外加劑。按c30透水混凝土施工配合比製備混凝土時，上述外加劑的用量為膠凝材料用量的5.5%，加入上述外加劑的該透水混凝土各項性能測結果如下：
實例2：按質量比聚羧酸減水劑：葡萄糖酸鈉：羥乙基纖維素：棕櫚酸：甲酸鈣：可再分散乳膠粉=10.36:0.71:0.3:29.6:14.8:44.4配比混合各組分，得到透水混凝土專用外加劑。按c25透水混凝土施工配合比製備混凝土時，上述外加劑的用量為膠凝材料用量的3.4%，加入上述外加劑的該透水混凝土各項性能測結果如下：
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。