[发明专利]一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于建筑建材技术领域，具体涉及一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土及其制备方法。由磷石膏、粒化高炉矿渣粉、低温烧黏土、生石灰、硫铝酸盐水泥、减水剂、甲基醇硅钠、动物蛋白发泡剂、聚丙烯纤维、稳泡剂、废陶瓷颗粒、淤泥陶粒和水组成，本发明具有较为优异的多孔性与耐湿性，质轻且强度满足要求，施工方便，成本低廉。可广泛应用于广场和停车场，人行道和荷载要求较小的路面等。

技术领域

本发明属于建筑建材技术领域，具体涉及一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土及其制备方法。

背景技术

污染物是放错地方的营养物，例如，氮、磷直接排入水体，很可能造成水体富营养化，造成环境污染，反之排入绿地，则可成为植物很好的养料。且在一定范围内，绿地对水系具有一定净化作用，同时可补充地下水。“海绵城市”正是根据污染物质的这一双重属性，建设生态基础设施，增大绿化率，利用大自然净化环境。国家也强调全面推进以建造自然渗透、积存和净化的“海绵城市”，增进生态文明建设和全面推进绿色建筑发展。普通混凝止路面已经不能满足生态可持续发展的需求,所以自2014年10月开始国家大力推行海绵城市建设，这就为拥有生态效益的新型路面材料---透水混凝±迎来了发展机遇。

透水混凝土(Pervious Concrete)用水泥作为胶凝材料，使用单一或不连续级配的粗骨料，含有少量或不含细集料配制而成的多孔结构的混凝主，主要靠包裹在粗骨料表面的胶结材浆体硬化后将骨料颗粒黏在一起而成。其内部存在较多的孔隙，有良好的透水、透气性，但其强度比普通混凝土的弱。常应用于强度要求不高、具有较好透水性的场合，如停车场、公园内的铺路、新型体育场等。可以有效收集雨水或渗透补充地下水，有利于保持地下水资源平衡，预防水位下降和地面下沉，创建舒适的生活环境；由于透气性好有利于地表微生物栖息生存，维持自然生物链；还具有降噪音，吸热量，缓解“热岛效应”等作用。

磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的工业废渣。其主要成分是二水硫酸钙，此外，还含有少量未分解的磷矿粉，未洗涤干净的磷酸、磷酸铁、磷酸铝和氟硅酸盐等杂质。通常每生产1t 磷酸约排放5t 左右的磷石膏。目前全世界磷石膏的年排放量非常可观，在150Mt以上。我国磷石膏的年排放量也达到了20Mt。这不仅占据了大量土地，而且还污染了环境，会导致pH的迅速变化，影响大多数种鱼类，水生生物和植被。磷石膏综合利用工艺研究，一直是国内外环保领域的重要课题。长期来，人们都致力于研究磷石膏的有效利用，如可用于普通硅酸盐水泥的缓凝剂和土壤固化剂中，用于石灰-粉煤灰-磷石膏胶凝体系，高强石膏，也可制成磷石膏板，空心砖。然而，在大多数相关研究上，磷石膏的用量还是太小，不满足大量消耗磷石膏的目的。一些研究满足需求，但他们必须对磷石膏做一些预处理，如热处理或冲洗，会消耗大量能源，产生二次污染，并导致成本增加。因此，迫切需要一个大用量，低成本的磷石膏加工工艺。本发明针对此问题提出了一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土及其制备方法。

经检索，利用磷石膏、低温烧黏土、生石灰、硫铝酸盐水泥、甲基醇硅钠、废陶瓷颗粒和淤泥陶粒等制备透水混凝土，在国内尚属首次。

发明内容

本发明目的在于利用磷石膏、粒化高炉矿渣粉、低温烧黏土、生石灰、硫铝酸盐水泥、减水剂、甲基醇硅钠、动物蛋白发泡剂、聚丙烯纤维、稳泡剂、废陶瓷颗粒和淤泥陶粒制备透水混凝土，提供一种成本低、施工方便、轻质、多孔性与耐湿性好的以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土及其制备方法。

本发明提出的以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的透水混凝土，由磷石膏、粒化高炉矿渣粉、普通硅酸盐水泥、生石灰、硫铝酸盐水泥、减水剂、甲基醇硅钠、动物蛋白发泡剂、聚丙烯纤维、稳泡剂、废陶瓷颗粒和淤泥陶粒组成，各组分的重量比为：

磷石膏 100

粒化高炉矿渣粉 38-70