一種新型高性能透水混凝土膠結劑及其製備方法與流程

2023-09-20 11:47:20 3

本發明屬於道路建築技術領域，特別涉及一種高性能透水混凝土膠結劑及其製備方法，該膠結劑可廣泛用於城市道路工程、園林工程和環境工程等。

背景技術：

透水混凝土(Pervious Concrete)是由特定級配的骨料、水泥、水、外加劑和礦物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。目前透水混凝土的質量良莠不齊，主要存在以下問題：①透水混凝土強度偏低；②耐磨損和抗凍性較差；③耐久性差，易出現老化、開裂和剝落等現象；④與下面層的粘結效果差。

本發明採用具有高強、優異的抗凍性、良好的耐磨性和粘結強度能與環氧樹脂相媲美的磷酸鹽水泥作為膠結料，通過優化配比，提出了一種高性能透水混凝土膠結劑配方及其製備技術。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種抗鹽凍、耐磨、高強的新型高性能透水混凝土膠結劑及其製備方法。

本發明的新型高性能透水混凝土膠結劑，包括磷酸銨鎂水泥、磷酸鉀鎂水泥、B2O3、纖維和顏料，各組分的質量份數為：

上述技術方案中，所述的磷酸銨鎂水泥由氧化鎂和磷酸銨鹽組成。所述的磷酸鉀鎂水泥由氧化鎂和磷酸鉀鹽組成。所述的B2O3以硼酸或硼酸鹽的形式引入。所述的纖維為聚丙烯纖維。所述的顏料為天然礦物或金屬氧化物等無機顏料。

製備上述的新型高性能透水混凝土膠結劑的方法如下：按質量取50～90份磷酸銨鎂水泥、10～50份磷酸鉀鎂水泥、含2～15份B2O3的硼酸或硼酸鹽、1～5份纖維和1～3份顏料，在混料機中混合10～30分鐘後，製成成品。

新型高性能透水混凝土膠結劑的應用，其特徵在於，將膠結劑與石子幹拌均勻後，一次加水攪拌2～3分鐘，用水量與膠結劑質量比為0.10～0.15，獲得透水混凝土，澆筑前基層不需灑水潤溼，澆筑後，不需灑水保溼、加溫養護，可在1～5h內開放交通。

採用本發明的膠結劑配製高性能透水混凝土的方法及其施工工藝如下：

①將本發明的膠結劑與石子幹拌均勻後，一次加水攪拌2～3分鐘即可獲得高性能透水混凝土，其水膠比(用水量與膠結劑質量比)優選值為0.10～0.15，宜採用強制式攪拌機進行攪拌；

②澆筑前，基層不需灑水潤溼，將基層清理乾淨後，將攪拌好的透水混凝土直接鋪平即可；

③用平板振動器輕振鋪平後的透水混凝土混合料，不宜強烈振搗或夯實；

④振搗以後，應進一步採用實心鋼管或輕型壓路機壓實壓平；

⑤施工完成後，不需特殊養護，可在1～5h內開放交通。

採用本發明的膠結劑配製的高性能透水混凝土具有以下優點和使用效果：

①強度高，可快速開放交通；

②與基層材料的粘結強度高；

③非常優異的抗凍性和抗鹽凍剝蝕性能；

④良好的抗應力疲勞能力；

⑤體積穩定性好，幹縮很小，耐久性好。

具體實施方式

實施例1

實施例2

實施例3

從表1可知，與普通的透水混凝土材料相比，採用本發明膠結劑配製的透水混凝土綜合性能明顯更優，不僅擁有更高的強度，而且具有良好的透水效果，同時耐磨性和抗凍性也明顯優於普通透水混凝土。

通過優化材料配比可明顯改善本發明透水混凝土的性能，通過降低水膠比、適當提高纖維摻量和合理降低石子用量可提高本發明透水混凝土強度，同時混凝土抗凍性和耐磨性也相應提高；通過增加B2O3的用量，可提高本發明透水混凝土的可操作時間；通過調節磷酸銨鎂水泥和磷酸鉀鎂水泥的比例，可保證透水混凝土優異的抗凍性，同時也具有良好的耐水性；因此，可以根據透水混凝土的設計要求及現場情況，選擇性價比最優的透水混凝土配合比。

表1不同配比透水混凝土性能比較

註：①對比樣為普通透水混凝土，採用普通矽酸鹽水泥為膠結料；

②抗凍性為25次凍融循環後抗壓強度損失率；

③對比樣的強度數據為28天抗折(壓)強度，實施例1、實施例2和實施例3的強度數據為7天抗折(壓)強度。