專利名稱：：一種高強高透水性混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑材料，更確切地說是一種高強度、高透水性的混凝土及其人行地磚的制作方法，屬新型建材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：我國是人口眾多，自然水資源極度缺乏的國家。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，地下水大量地被抽取，而補充地下水的地表面日益被不透水的瀝青或水泥混凝土材料所覆蓋，使日益減少的水資源越來越趨于枯竭。如果這種情況持續(xù)下去，必將引起地表下沉，導(dǎo)致地面結(jié)構(gòu)物的變形和破壞，直接影響人類的生存空間。而且，每逢雨季降落在不透水地面上的雨水，不但加重城市排水系統(tǒng)的負擔(dān)，而且集中排放在江河里，既浪費了水資源又成了洪水泛濫的原因之一。為解決這些問題，發(fā)達國家從上世紀80年代開始研究透水性混凝土，試圖將其研究成果試用在公園、人行道、停車場及各種體育場地。由于透水性混凝土具有空隙率大、連通空隙多的特點，因而在雨季可以積蓄大量的地下水，也可以調(diào)節(jié)城市里的溫度和濕度。但關(guān)鍵問題在于這種混凝土普遍存在抗壓強度小的缺點。目前，國內(nèi)研制的透水性混凝土路面磚的抗壓強度一般在加1025MPa，與國家建材行業(yè)標準混凝土路面規(guī)定的抗壓強度最低值(30MPa)尚有差距。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明依據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外對透水性混凝土的研究現(xiàn)狀，采用以下技術(shù)方案利用高強水泥、一種特殊的建材添加劑和特殊的成型方法，使用沙漠中的風(fēng)積沙或電廠發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰為原料配制的一種高透水性混凝土?？梢岳眠@種混凝土按常規(guī)方法壓制成各種形狀與花紋的人行地磚。本發(fā)明所用原材料分別為4050級普通硅酸鹽水泥；粒徑分別為10.013.0mm、5.010.0nrai、2.55.Omm的碎石、沙漠中的風(fēng)積沙、粉煤灰，其加入比例自由選擇；NN0型減水劑和JM—SCA型增強劑。實驗結(jié)果表明，其抗壓強度可達混凝土標號中的C40，不但滿足《混凝土路面磚》標準JC/T446-2000所規(guī)定的性能，同時也能而且還滿足透水性混凝土的技術(shù)要求。本發(fā)明確認，要配制所述的高強透水性混凝土及其制品，應(yīng)采取如下方法:1、為保證骨料顆粒表面充分地被水泥漿所包裹，應(yīng)采用充足的水泥槳。2、為保骨料顆粒表面均勻地被水泥漿所包裹，應(yīng)篩去多余的水泥漿。3、應(yīng)采用不同粒徑兩次或三次布料，一次成型的方法。用這種混凝土制作的人行地磚來鋪設(shè)路面，可以大大減少路面的積水，局部地區(qū)甚至可以考慮減少或不用鋪設(shè)下水管線，因為即使碰到百年一遇的大暴雨，也可在5分鐘內(nèi)順利地通過該地磚將雨水快速滲透進土壤中，使之成為可循環(huán)利用的地下水。下面結(jié)合具體實施例來說明。具體實施例方式<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表l混凝土配方表根據(jù)表1的配比，我們進行了編號為13的各種實施方式，主要在水灰比上進行了變化，分別釆用了20%、25%及30%的水灰比進行實驗。同時，為探討骨料顆粒粒徑與透水性混凝土強度的關(guān)系，分別采用了3種不同的骨料配合比方式。具體制作過程是根據(jù)配合比現(xiàn)場配制水泥漿，再倒入骨料(混合灰料)并強制攪拌3min后，利用中10X20mm模具加壓成型的方法制作了混凝土。再使用200X200mra的制磚模具及湖南中聯(lián)重科的250型制磚機，制成人行地磚。地磚成型后在溫度20°C，濕度50%的條件下養(yǎng)護1天后，再在標準條件下分別養(yǎng)護了728d，以保證其強度及透水性能達到最大。依據(jù)日本道路協(xié)會《透水性瀝青混合物的透水試驗方法》，利用自制透水儀器，計量3個透水性混凝土為一組的透水量并取用其平均值計算了透水系數(shù)。由表2可知，本發(fā)明中，透水性混凝土的平均密度為2025kg/m3，為普通混凝土密度(2400kg/m3)的8596左右，平均空隙率為33.4%，透水系數(shù)為20.7mm/s(見表2)，均可滿足相關(guān)的標準規(guī)定的技術(shù)要求。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2混凝土物理性能值得注意的是如果采用過小的水灰比，就不能有效地包裹骨料顆粒表面而降低顆粒之間的粘結(jié)力，從而導(dǎo)致強度降低。隨著水灰比的增加，水泥漿體逐漸變稠，當(dāng)稠度達到均勻包裹骨料表面而不淌流時，密實度以及骨料間的粘接力達到最大值，因而強度也隨之提高，但水灰比過大將會出現(xiàn)水泥漿體湯流到時間底面，不但減少水泥漿體的數(shù)量，還影響到骨料之間的粘結(jié)力，也同樣導(dǎo)致強度降低。因此在保證一定空隙率的前提下，增加膠結(jié)點的數(shù)量和面積，提高膠結(jié)強度是提高透水性混凝土強度的關(guān)鍵。骨料粒徑越小，單位體積內(nèi)骨料顆粒之間的接觸點數(shù)量就越多，所形成的結(jié)果骨架越密，膠結(jié)面積就越大，從而提高透水性混凝土的整體強度。再次作為路面材料，通常要求表層具有良好的耐磨性和平整度，由于透水性混凝土的表層顆粒間的結(jié)合面長期受到摩擦力，很容易發(fā)生骨料脫落，使道路表面出現(xiàn)凸凹不平的現(xiàn)象，不但影響市容，增加噪音，而月加速汽車輪胎的磨損。若采用不同粒徑兩次布料，一次成型的方法，就能克服透水性混凝土的這些缺點，滿足《混凝土路面磚》標準JC/T446-2000的技術(shù)要求，抗壓強度可高達C40以上的標準。其次本發(fā)明利用強制式攪拌機預(yù)先拌好比需要量大3-4倍的水泥漿后，將骨料放進去一起攪拌，再利用具有一定頻率的振動篩除去多余的水泥漿，只留骨料顆粒表面所需的水泥漿。這樣，不但保證攪拌均勻性，提高了透水性混凝土的強度，而且又提高了水泥漿的有效利用率。權(quán)利要求1、一種高強高透水性混凝土及其配制方法，其特征在于利用高強水泥、一種特殊的建材添加劑和特殊的成型方法，使用沙漠中的風(fēng)積沙或電廠發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰為原料配制而成。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強高透水性混凝土，其特征在于使用包括4050級普通硅酸鹽水泥；粒徑分別為10.013.0mm、5.010.0mm、2.55.0mm的碎石、沙漠中的風(fēng)積沙、粉煤灰；麗0型減水劑和JM—SCA型增強劑等原材料，按一定配比制作而成。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高強高透水性混凝土，其特征在于碎石、沙漠中的風(fēng)積沙、粉煤灰的加入比例任意。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高強高透水性混凝土，其特征在于它的制作應(yīng)注意如下幾點4.1、為保證骨料顆粒表面充分地被水泥漿所包裹，應(yīng)采用充足的水泥漿。4.2、為保骨料顆粒表面均勻地被水泥漿所包裹，應(yīng)篩去多余的水泥漿。4.3、應(yīng)采用不同粒徑兩次或三次布料，一次成型的方法。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強高透水性混凝土，其特征在于利用強制式攪拌機預(yù)先拌好比需要量大3-4倍的水泥漿后，將骨料放進去一起攪拌，再利用具有一定頻率的振動篩除去多余的水泥漿，只留骨料顆粒表面所需的水泥漿。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種高強高透水性混凝土及其制備方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案利用高強水泥、一種特殊的建材添加劑和特殊的成型方法，使用沙漠中的風(fēng)積沙或電廠發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰為原料配制的一種高透水性混凝土。本發(fā)明所用原材料分別為40～50級普通硅酸鹽水泥；粒徑分別為10.0～13.0mm、5.0～10.0mm、2.5～5.0mm的碎石、沙漠中的風(fēng)積沙、粉煤灰，其加入比例自由選擇；NNO型減水劑和JM-SCA型增強劑。用這種方法制得的混凝土，不僅具有很好的透水性，而且其抗壓強度可達到35MPa以上。用它制作的人行地磚來鋪設(shè)路面，可以大大減少路面的積水，局部地區(qū)甚至可以考慮減少或不用鋪設(shè)下水管線，因為即使碰到百年一遇的大暴雨，也可在5分鐘內(nèi)順利地通過該地磚將雨水快速滲透進土壤中，使之成為可循環(huán)利用的地下水。文檔編號C04B28/00GK101182172SQ20071019078公開日2008年5月21日申請日期2007年11月28日優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日發(fā)明者鄭鳳蓮申請人:盛虹集團有限公司