本發(fā)明涉及混凝土領(lǐng)域，特別涉及一種透水混凝土。
背景技術(shù)：
透水混凝土是一種經(jīng)過(guò)特殊工藝制作而成的具有連續(xù)性孔隙的生態(tài)環(huán)保型混凝土，既有一定的強(qiáng)度，又有一定的透氣透水性。透水混凝土已被廣泛應(yīng)用于道路工程、市政工程和園林工程，并取得了較好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益。透水混凝土鋪筑的路面具有良好的排水和降噪能力，并且具有調(diào)節(jié)地表溫濕度等生態(tài)功能，已被許多國(guó)家廣泛應(yīng)用。
透水混凝土的特點(diǎn)是采用單粒級(jí)粗骨料，水泥凈漿或加入少量細(xì)骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結(jié)層，形成骨料孔隙結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料，透水混凝土內(nèi)部含有較多孔隙，因此具有良好的透水性，但同時(shí)強(qiáng)度比普通混凝土低，限制了透水混凝土的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種透水混凝土，具有高強(qiáng)度的效果。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種透水混凝土，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分，粗集料1500-1700份；水泥300-550份；水90-120份；外加劑30-80份；介孔材料50-150份；增強(qiáng)纖維150-220份。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，透水混凝土中采用粗集料、水泥、水等基本材料之外，加入介孔材料和增強(qiáng)纖維。介孔材料和增強(qiáng)纖維與水泥、水等混合后包裹在粗集料表面，形成膠結(jié)層，起到連接作用。根據(jù)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)規(guī)定，介孔材料是指孔徑介于2-50nm的一類多孔材料，介孔材料具有極高的比表面積、規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)燈特點(diǎn)。增強(qiáng)纖維進(jìn)入或部分進(jìn)入到介孔材料內(nèi)，被吸附在介孔材料內(nèi)，介孔材料起到連接節(jié)點(diǎn)的功能，使得增強(qiáng)纖維在膠結(jié)層內(nèi)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)透水混凝土受力時(shí)，增強(qiáng)纖維有從介孔材料內(nèi)脫離的趨勢(shì)，介孔材料和增強(qiáng)纖維之間的吸附力阻礙增強(qiáng)纖維脫離介孔材料，提高混凝土的強(qiáng)度，達(dá)到了透水性高、強(qiáng)度高的效果。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述增強(qiáng)纖維為納米碳纖維、鋼纖維、尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維中的一種或多種。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，納米碳纖維、鋼纖維具有高彈性模量，加入到透水混凝土內(nèi)提高透水混凝土的抗沖擊性能、抗拉強(qiáng)度、剛性和韌性。尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維也能起到提高透水混凝土的強(qiáng)度。介孔材料、增強(qiáng)纖維、水泥、水在粗集料顆粒之間形成膠結(jié)層后，膠結(jié)層內(nèi)的增強(qiáng)纖維形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在遭受高溫時(shí)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)限制了透水混凝土在溫度急劇變化和高溫環(huán)境下產(chǎn)生的體積變化，使透水混凝土在高溫下具有較好的力學(xué)性能，緩解高溫下透水混凝土性能的裂劣化，還能起到防止混凝土爆裂的作用，避免在炎熱的夏季透水混凝土性能降低、爆裂等。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述介孔材料為硅基介孔材料。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，介孔材料包括硅基介孔材料和非硅系介孔材料，硅基介孔材料孔道規(guī)則，對(duì)增強(qiáng)纖維具有良好的吸附性能。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述粗集料為粒徑在5-10mm之間的人工碎石。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，粗集料一般分為單一粒級(jí)、間斷配級(jí)和連續(xù)配級(jí)，本申請(qǐng)選用單一粒級(jí)的人工碎石，提高透水混凝土的透水性能。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述外加劑包括納米二氧化硅、納米碳酸鈣。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，納米二氧化硅、納米碳酸鈣加入到透水混凝土內(nèi)，第一，能提高透水混凝土的強(qiáng)度，第二，納米二氧化硅、納米碳酸鈣加入到透水混凝土內(nèi)后，擴(kuò)散到介孔材料內(nèi)時(shí)同時(shí)接觸到介孔材料和增強(qiáng)纖維，提高介孔材料和增強(qiáng)纖維之間的連接強(qiáng)度。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述外加劑包括消石灰。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在透水混凝土內(nèi)加入消石灰，增加水泥漿的粘性。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述透水混凝土還包括20-50份外摻料，所述外摻料為粉煤灰、礦粉中的一種。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，透水混凝土內(nèi)加入外摻劑，提高透水混凝土的強(qiáng)度。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述透水混凝土制作方法如下，稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，先將介孔材料、增強(qiáng)纖維、水混合后，攪拌均勻，促進(jìn)增強(qiáng)纖維吸附到介孔材料內(nèi)的孔道內(nèi)，再加入水泥、粗集料、外加劑后，攪拌均勻后，得到透水混凝土。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：第一，透水混凝土內(nèi)介孔材料、增強(qiáng)纖維以及水泥混合后在粗集料顆粒內(nèi)形成膠結(jié)層，膠結(jié)層內(nèi)的增強(qiáng)纖維通過(guò)介孔材料連接，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高透水混凝土的強(qiáng)度；第二，粗集料顆粒表面膠結(jié)層內(nèi)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得透水混凝土在高溫下具有較高的力學(xué)性能，提高透水混凝土的耐高溫性能；第三，粗集料采用單一粒級(jí)，使透水混凝土具有優(yōu)異的透水性能。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實(shí)施例1：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強(qiáng)纖維。按重量份數(shù)計(jì)，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強(qiáng)纖維選用納米碳纖維。外加劑為消石灰。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試：參照gb50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，檢測(cè)透水混凝土的抗壓強(qiáng)度的等級(jí)，并在表1中列出檢驗(yàn)結(jié)果。
混凝土高溫性能測(cè)試：將透水混凝土制作邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后取出自然干燥，分別進(jìn)行目標(biāo)為25℃、100℃、200℃的高溫試驗(yàn)，將立方體試塊在目標(biāo)溫度下恒溫處理3小時(shí)后，冷卻，高溫前后試塊均在常溫自然含水狀態(tài)用電子天平稱重，計(jì)算出質(zhì)量損失率，同時(shí)測(cè)量出立方體試塊高溫處理后的立方體抗壓強(qiáng)度。
實(shí)施例2：一種透水混凝土，與實(shí)施例1的不同之處在于，外加劑為25份納米二氧化硅和25份納米碳酸鈣。參照實(shí)施例1進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
實(shí)施例3：一種透水混凝土，與實(shí)施例2的不同之處在于，透水混凝土中加入30份外摻劑。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑、外摻劑，攪拌后得到透水混凝土。參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
實(shí)施例4：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強(qiáng)纖維。按重量份數(shù)計(jì)，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強(qiáng)纖維選用鋼纖維。外加劑包括30份消石灰、20份納米碳酸鈣、60份納米二氧化硅。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
實(shí)施例5：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強(qiáng)纖維。按重量份數(shù)計(jì)，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強(qiáng)纖維選用尼龍纖維。外加劑包括10份消石灰、10份納米碳酸鈣、10份納米二氧化硅。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
實(shí)施例6：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強(qiáng)纖維。按重量份數(shù)計(jì)，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強(qiáng)纖維選用聚丙烯纖維。外加劑包括20份消石灰、20份納米碳酸鈣、20份納米二氧化硅。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
實(shí)施例7：一種透水混凝土，包括粗集料、水泥、水、外加劑、介孔材料、增強(qiáng)纖維。按重量份數(shù)計(jì)，以上各組分參照表1。其中，粗集料選用粒徑5-10mm之間的人工碎石。介孔材料選用硅基介孔材料，增強(qiáng)纖維選用聚乙烯纖維。外加劑包括20份消石灰、20份納米碳酸鈣、20份納米二氧化硅。
透水混凝土的制備方法如下：稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水，攪拌均勻后，再投入配方量的水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
對(duì)比例1：一種透水混凝土，與實(shí)施例1的不同之處在于，透水混凝土內(nèi)不包括增強(qiáng)纖維。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
對(duì)比例2：一種透水混凝土，與實(shí)施例1的不同之處在于，透水混凝土內(nèi)不包括介孔材料。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
對(duì)比例3：一種透水混凝土，與實(shí)施例1的不同之處在于，透水混凝土內(nèi)不包括介孔材料和增強(qiáng)纖維。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
對(duì)比例4：一種透水混凝土，與實(shí)施例1的不同之處在于，透水混凝土制備方法如下，稱取配方量的介孔材料、增強(qiáng)纖維、水、水泥、粗集料、外加劑，攪拌后得到透水混凝土。
參照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試和混凝土高溫性能測(cè)試，并將結(jié)果在表1中列出。
表1