[发明专利]一种路面高弹性吸音混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程技术领域的材料及其制备方法，尤其是涉及一种用于路面工程的高弹性吸音混凝土及其制备方法。

背景技术

随着现代城市建设的高速发展和一些重要路面工程的建设，人们期望所行驶的路面具有一定的弹性，低噪音的功能特性，尤其是一些公共场所的地面，如运动场、幼儿园、展览馆等。因此，在某些专用的运动场地开始铺设一些橡胶弹性地砖来满足这些需求，然而这些橡胶地砖大多是聚氨酯与橡胶颗粒经过特殊的工艺加工而成，虽然其具有较好的弹性和吸音特性，但其造价成本太高，不适应在一些大型公共场所推广，更难以在道路工程中应用。20世纪80年代末期，美国学者提出了一种弹性混凝土，其工程性能介于普通混凝土(刚性)与沥青混凝土(柔性)之间，集合了橡胶与普通混凝土特点。将其用于道路工程，一方面有效地提高了路面的弹性，降低了路面噪音，同时在建造成本上并未提高很多。因此，这种弹性混凝土很快得到了研究人员和工程人员的注意。

经文献检索，国内已有不少学者开展了这方面的研究，如刘春生等在《混凝土》第7期2005，P38-42撰文《橡胶细集料水泥砂浆基本性能研究》，该文探讨了橡胶细集料砂浆的基本力学性能，对其未来的应用做了些展望，包括其作为一种道路吸音材料。又如专利文献号CN1326798C，公开日：2011.04.20，该发明公开了一种由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、破碎的橡胶轮胎颗粒、粗细集料和高效减水剂制备而成的道理吸音混凝土材料。然而，我们在研究过程中发现，在水泥混凝土中掺入橡胶颗粒，当其掺量较大时，严重影响其抗压强度，该专利中橡胶颗粒掺量不超过8％，相应地其弹性和吸音特性受到限制。因此，开发一种高弹性吸音的路面混凝土材料显得十分必要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高弹性且具有良好吸音和较高抗压强度、变形特性的路面高弹性吸音混凝土及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种路面高弹性吸音混凝土，其特征在于，该混凝土的原料包括以下组份及重量百分比含量：

硅酸盐水泥     25～30；

碱性矿粉       4～8；

砂             35-40；

橡胶颗粒A      5-8；

橡胶颗粒B      5-8；

乳化沥青       2.5-3.0；

偶联剂         0.425-0.95；

高效减水剂     0.05-0.125；

水             10-15。

所述的碱性矿粉选用目数为100-400的碳酸钙粉末。

所述的橡胶颗粒A为破碎的轮胎橡胶颗粒，长度为10.0±5.0mm，呈长径比为6.0的纤维状。

所述的橡胶颗粒B为破碎的橡胶轮胎颗粒，其粒径范围为0.5-2.5mm。

所述的乳化沥青选用阳离子型乳化沥青，其固含量为30％。

所述的偶联剂选用硅烷偶联剂。

一种路面高弹性吸音混凝土的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

①按重量百分比，将橡胶颗粒A和橡胶颗粒B进行搅拌并加入乳化沥青和偶联剂，搅拌1min；

②加入水泥、碱性矿粉进行搅拌1min；

③将溶解有高效减水剂的水加入，搅拌成混凝土混合料，搅拌时间控制在5min之内；

④将形成的混凝土混合料浇筑到模具中，24h后脱模养护，形成高弹性吸音混凝土材料。

本发明主要由硅酸盐水泥、碱性矿粉、乳化沥青、破碎的橡胶轮胎颗粒、偶联剂和水按一定比例在道路施工现场或混凝土搅拌站进行搅拌后浇筑成型而成。主要是利用了乳化沥青与偶联剂改善了破碎的橡胶颗粒与水泥基体之间的界面的粘结力，使得橡胶颗粒的体积掺量在混凝土中达到50％以上，较以往的弹性混凝土在变形能力和吸音方面有了极大的提高；同时引入了碱性矿粉，一方面作为填料大大降低了所制备的弹性混凝土成本，另外一方面，碱性矿粉提升了乳化沥青的改善粘结强度的功能，实现了弹性混凝土在大变形条件下仍然具有良好的体积稳定性和长期的耐久性。