[发明专利]一种具有吸波功能的再生骨料透水混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有吸波功能的再生骨料透水混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种“减负”和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志，我国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前，不可能往后”。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。

利用透水混凝土铺设城市道路及广场是实现高效“渗”、“排”的重要技术手段。与普通混凝土相比，透水混凝土最显著的特点是不含细骨料、具有较大孔隙率，水分可以通过孔隙迅速渗透。利用再生骨料制备透水混凝土，一方面可以提高建筑垃圾的利用率，促进固体废弃物的资源化利用，另一方面可以应用于城市道路、广场，将雨水还原为地下水，减小城市排水压力，解决城市内涝，改善城市生态环境，提高城市宜居水平。海绵城市还讲究环保性，透水混凝土主要用在道路与隔离带上，这让人们忽视了辐射波的污染作用，吸波混凝土是能够通过能量的衰减、转化和耗散等形式，对一定频率范围内的电磁波进行吸收的一种功能性混凝土。当前，随着电子、电气、通讯及信息产业的飞速发展，电磁波辐射所产生的电磁波干扰、电磁波信息泄密和电磁环境污染日益严重，成为继水污染、空气污染和噪声污染之后的第四大全球性环境问题。各类建筑，特别是同国家安全密切相关的军事和行政部门的关键性建筑，内部安置有大量精密电子仪器的功能性建筑，与雷达、微波基站、大功率无线通信发射台等邻近的建筑，其对电磁波的吸收性能必须满足严苛的标准。由于混凝土是使用量最大的建筑材料，开发具有吸收电磁波功能，能够有效衰减建筑室内外电磁波的混凝土材料非常重要。对于透水混凝土用在隔离带中，开发吸波透水混凝土可以增加透水混凝土的环保性能，同时，海绵城市中如果采用再生骨料，可以大大提高城市的环保性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有吸波功能的再生骨料透水混凝土及其制备方法。通过在再生骨料混凝土添加聚丙烯酸酯与氧化石墨烯，增加混凝土的韧性、密实性、抗裂性能、抗冲击性能和抗渗性能，复合增韧与吸波材料还增加了再生骨料混凝土的韧性与防辐射波的功能，且制备得到的混凝土28天抗压强度可以达到30-60MPa，可以得到高强高韧性再生骨料透水混凝土，该混凝土在7~26GHz 频率范围内，反射率小于-7dB 的带宽为10.5GHz。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有吸波功能的再生骨料透水混凝土，其组成为：聚丙烯酸酯10-20重量份、氧化石墨烯 10-15重量份、吸波材料 10-15重量份、再生粗骨料1000-1300重量份、水泥320-360重量份、50～200目的细沙240～360重量份、硅酸钠 4-7重量份、硫酸铝 2-3重量份、氯化钙 1-2重量份、超细矿粉60-90 重量份、减水剂3-4重量份、水100-120重量份、胶黏剂10-20重量份。

所述的吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将1.2-1.6重量份负载BaFe₁₂O₁₉的埃洛石纳米管和0.3-0.5重量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌2h后，加入10重量份聚丙烯，搅拌3 h，形成混合料1；

2）在室温下取0.8-1.2重量份介电损耗型纳米复合材料，滴加0.3重量份3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1 h后，再加入10-15重量份聚丙烯搅拌2h后，加入1.5-2重量份铁掺杂氧化锌纳米材料，并滴加0.2-0.5重量份3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5 h后，制得混合料2；

3）将混合料1和混合料2一同装入高速混合机中，在300-350 r/min转速下分散2-3.5 h；然后升温至110-115℃，在500-550 r/min转速下处理20-25 min后，转入冷混锅中待温度降至50-53℃时放料，得到初混料；

4）将步骤（3）制备好的初混料置于温度为175-185℃、转速为75-85 r/min 的双螺杆挤出机中混炼1-1.5 h后挤出，得到混炼料；