[发明专利]一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及混凝土技术领域，具体公开一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用。所述透水混凝土增强剂，包含以下质量百分比的组分：硅灰60‑70％，粉煤灰沸石粉8‑15％，聚羧酸减水剂2‑4％，可分散乳胶粉5‑10％，甲基纤维素醚1‑2％，十二烷基苯磺酸钠0.5‑1％，纤维材料5‑10％，早强剂4‑7％和促凝剂1‑3％。本发明的增强剂的加入使透水混凝土兼具良好的抗压强度、抗拉强度、透水系数、抗冻、抗蚀和耐热性能，具有优异的综合性能，可实现透水路面的快速修补及快速施工，满足透水路面修复时间短和快速恢复使用的要求。同时，本发明的增强剂以工业废弃物为原料，极大降低了增强剂的成本，降低环境压力，具有较高的经济效益。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用。

背景技术

透水混凝土是一种多孔结构混凝土，通常由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂经一定比例配制拌和而成，是一种新的环保型、生态型道路材料，透水混凝土可以广泛地应用于公园、广场、停车场、人行道、地下建筑、绿化、污水净化等领域，可有效解决城市雨水内涝和地下水回补释放的难题。

增强剂(外加剂)的作用是使包裹石子表面的水泥浆体(凝胶材料)充分的包裹石子(粗骨料)，保持水泥浆体静止不动，提高透水混凝土的粘性，从而后期提高透水混凝土的强度，改善透水混凝土的力学和耐久性能。同时，增强剂还能有效增强水泥浆体密实程度和强度，提升透水混凝土的抗冻性能。但是现有的透水混凝土增强剂配制的透水混凝土通常在其应用时存在以下不足：1)透水混凝土早期强度低，不宜用于快速修补及施工；2)透水混凝土黏聚性差，导致透水混凝土施工性差；3)透水混凝土的收缩性大，导致透水混凝土容易开裂，耐久性差；4)成本偏高，经济效益差。

发明内容

针对现有增强剂配制的透水混凝土的早期强度低、黏聚性差、收缩性大和成本高导致其施工性差、易开裂、耐久性差和经济效益低的问题，本发明提供一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种透水混凝土增强剂，包含以下质量百分比的组分：

硅灰60-70％，粉煤灰沸石粉8-15％，聚羧酸减水剂2-4％，可分散乳胶粉5-10％，甲基纤维素醚1-2％，十二烷基苯磺酸钠0.5-1％，纤维材料5-10％，早强剂4-7％和促凝剂1-3％。

本发明提供的透水混凝土增强剂中，硅灰是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)中通过除尘设备回收的副产物，利用其代替混凝土制作中的部分凝胶材料(水泥)，可以降低混凝土的制作成本，提高经济效益。同时利用硅灰代替部分凝胶材料加入后，相比于单独使用水泥作为凝胶材料，可使混凝土的抗压强度显著提高。粉煤灰沸石粉是利用粉煤灰制备得到的沸石粉，可提升透水混凝土的后期强度，并使透水混凝土对空气和土壤中的湿度具有一定的调节能力。本发明以特定量的硅灰与少量的粉煤灰沸石粉复配作为混凝土增强剂的原料，可使混凝土4-8h内的抗压强度与单独使用水泥作为胶结料相比提升7-9倍。

聚羧酸减水剂的加入可以减少制备透水混凝土的用水量，并使透水混凝土的强度得到快速提升，利于提高混凝土的早期强度。甲基纤维素醚具有保水增稠的作用，可以增加透水混凝土施工性。聚羧酸减水剂和甲基纤维素醚作为增强剂的原料共同作用，在保证混凝土的早期强度和施工性的前提下，可显著降低水的用量。

可分散乳胶可以增加透水混凝土中的胶凝材料与骨料的粘结力和包覆性能。十二烷基苯磺酸钠可以提高透水混凝土的抗冻性。纤维材料的加入可提高混凝土的抗裂、抗冲击性，有效提高混凝土的压缩韧性可抗拉强度。可分散乳胶、十二烷基苯磺酸钠和纤维材料的共同作用，可增加对硅灰的包容性，在硅灰用用量较大的情况下(显著提高混凝土抗压强度)，可使混凝土兼具优良的透水性、韧性、耐低温、抗高温、耐腐蚀和耐久性，同时可以减少混凝土的收缩性和易裂性，使添加本发明的增强剂的混凝土在受到破坏时具有“碎而不散”的特点。