[发明专利]一种透水混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及路面施工材料制备技术领域，具体涉及一种透水混凝土的制备方法。

背景技术

越来越多的实践表明，进入路面结构内的水是造成或加速路面结构损坏的主要原因。对此，有关专家进行了不少研究，力图通过合理设计排水基层材料以及内部排水系统，以减少直至消除路面的水损坏，从而提高路面的使用性能，延长其使用寿命。透水混凝土就是在这种环境下发展出的新型排水基层材料。

学界对透水混凝土的命名不一，有的称为多孔混凝土、大孔混凝土，也有叫做无砂混凝土、排水混凝土等等。这些叫法都跟它的材料组合或者内部结构特征有关系，它的结构的特点是采用开级配，主要是粗骨料和水泥制成的，通常粗骨料的粒径也釆用的是同一粒径范围的。细骨料通常情况下只会加入很少的一部分有的甚至说是不含细骨料的。也正是由于透水性混凝土材料组合与普通混凝土极大的不同和特殊性，使得透水混凝土的内部结构以空隙组成的骨架形成的。透水混凝土的强度主要是靠它的粗集料和外层包裹着的一层薄水泥架之间形成的较大的粘结力以及彼此之间的内摩擦力。故透水混凝土的质量会比较轻、整个结构式比较透气的、水是可以通过透水性混凝土流出的。也正因为这些特点透水性混凝土受到了很多国家的青睐和追捧，是一种绿色环保的新型材料。

目前常见的透水混凝土都是利用混凝土的大孔、多孔特性达到透水目的，但是多孔混凝土孔隙率较大就造成了其抗压强度的降低，减少了混凝土的使用寿命。

因此，发明一种既具有良好透水性，同时抗压强度优异的透水混凝土对路面施工材料制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的透水混凝土多采用多孔结构来提高混凝土的透水效果，但是多孔结构形成的高孔隙率造成混凝土的抗压强度降低，影响混凝土使用范围的缺陷，提供了一种透水混凝土的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）称取天然海绵粉碎并筛选出粒径为3～5mm的天然海绵颗粒，将得到的天然海绵颗粒用水冲洗20～30min，再将冲洗后的天然海绵颗粒放入熏蒸炉中，预热至160～170℃，接着将正硅酸乙酯加热至沸腾，并将沸腾后产生的正硅酸乙酯蒸气通入管式炉中，用正硅酸乙酯蒸气熏蒸冲洗后的天然海绵颗粒3～5h，得到预处理天然海绵颗粒；

（2）将上述预处理天然海绵颗粒和多巴胺溶液混合后超声振荡处理，过滤，分离得到滤渣；

（3）将上述滤渣和硅酸钠溶液混合搅拌20～30min，得到混合悬浮液，再用盐酸调节混合悬浮液pH至5.5～6.0，振荡反应20～30min，得到反应液；

（4）将上述反应液加热升温，搅拌反应后，过滤，分离得到滤饼，将所得滤饼在氩气保护下炭化，出料，再用氢氟酸浸泡，得到自制透水颗粒；

（5）称取豆腐打碎后放入竹筛中，将竹筛移入温室中，静置直至豆腐表面发霉，将发霉的豆腐和水混合后装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤，分离得到发酵滤液；

（6）将自制透水颗粒和发酵滤液混合后，再次发酵，过滤，得到发酵滤渣，即为改性自制透水颗粒；

（7）按重量份数计，称取800～900份上述改性自制透水颗粒、400～450份普通硅酸盐水泥、40～50份粉煤灰、100～150份水和5～10份木质素磺酸钠以及10～15份异丁基三乙氧基硅烷依次加入混料机中，以50～60r/min转速混料5～7min，出料，即可得到透水混凝土。

所述的天然海绵为象耳海绵、蜂窝绵、丝绵、草绵中的任意一种。

步骤（2）中所述的预处理天然海绵颗粒和多巴胺溶液的质量比为1:8，多巴胺溶液的质量浓度为3g/L，超声振荡处理功率为200～300W，超声振荡处理频率为40～50kHz，超声振荡处理时间为1～2h。

步骤（3）中所述的滤渣和硅酸钠溶液的质量比为1:5，硅酸钠溶液的质量分数为30%。

步骤（4）中所述的加热升温的温度为70～80℃，搅拌反应的时间为3～5h，炭化的方法是：先以10℃/min的速率程序升温至500～600℃，预炭化20～30min，再以15℃/min的速率程序升温至1400～1500℃，继续炭化1～2h，氢氟酸的质量分数为40%，浸泡时间为10～12h。

步骤（5）中所述的温室的温度为30～40℃，空气相对湿度为60～70%，静置时间为7～9天，发霉的豆腐和水的质量比为1:5，密封发酵的温度为40～50℃，密封发酵的时间为9～12天。