[发明专利]一种环保型路用透水混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种环保型路用透水混凝土及其制备方法和应用，所述环保型路用透水混凝土的原料包括或由以下成分组成：固废基硫铝酸盐胶凝材料150‑250重量份、粗骨料600‑750重量份、细骨料40‑80重量份、废石粉10‑15重量份、减水剂0.2‑0.25重量份、增稠剂1重量份，水胶比0.20‑0.25。该保型路用透水混凝土具有透气、透水和重量轻的特点，并且具有较好的力学性能，且工艺简单，成本低，低碳环保，采用固废资源产品附加值高。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种环保型路用透水混凝土及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

“海绵城市”的建设对净化地下水资源、缓解城市内涝、改善城市热岛效应等有显著的作用。而透水混凝土是“海绵城市”路面铺装的主要材料。透水混凝土主要是由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂等材料经特定搅拌方式成型，传统道路透水混凝土采用胶凝材料大多为普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥生产能耗高，且生产原料多为石灰石、砂岩、天然石膏等自然资源，不利于产品的绿色可持续发展。并且传统透水混凝土中往往不含细骨料，多由粗骨料表面与水泥浆体互相粘结形成，因而具有良好的孔隙率、渗透性能等。发明人发现目前的透水混凝土虽然具有良好的孔隙率和透水性，但正是由于较高的孔隙率，使得透水混凝土的强度难以提高，因而难以满足路用性能。

煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，是在采煤和洗煤过程中排放出的一种固体废物。我国煤资源产量巨大，因此伴有大量的煤矸石固废排放。石材加工产生的粉尘、石渣、边角料越来越多，被企业随意堆放，日积月累，废料、石粉堆积成山，占据了大量土地，严重影响植被的生长，同时也污染了周边水源。对这些固体废弃物的高附加值综合利用对经济、环境和社会具有重要的意义。

发明内容

为改善现有技术的不足，本申请提供了一种环保型路用透水混凝土及其制备方法和应用。本发明提供了一种固废基硫铝酸盐胶凝材料，以其为原料，搭配粗、细骨料与废石粉实现了混凝土透水性能与力学性能的平衡，在具备优良的透水性、孔隙率的前提下，具有良好的抗压、抗折强度，其强度最高可达C35标准。

在本发明的第一方面，本发明提供了一种环保型路用透水混凝土，其原料包括或由以下成分组成：固废基硫铝酸盐胶凝材料150-250重量份、粗骨料600-750重量份、细骨料40-80重量份、废石粉10-15重量份、减水剂0.15-0.5重量份、增稠剂0.5-1.2重量份，水胶比0.20-0.25。

在本发明的一些实施方式中，环保型路用透水混凝土，其原料包括或由以下成分组成：固废基硫铝酸盐胶凝材料200-250重量份、粗骨料600-750重量份、细骨料40-60重量份、废石粉10-15重量份、减水剂0.2-0.25重量份、增稠剂1重量份，水胶比0.21。

现有技术中的透水混凝土的水胶比在0.28-0.32左右，本发明的原料组成使得本发明的水胶比可以远低于该范围，水胶比对胶凝材料力学性能影响较大，在相同水泥稠度下，水胶比越大强度越低，水胶比越小性能越好，需水量太大多余的水分蒸发后会在浆体中残留更多的毛细孔隙，孔隙增多进而降低材料性能。

在本发明的实施方式中，本发明提供了一种固废基硫铝酸盐胶凝材料，其由固废基系硫铝酸盐水泥熟料与石灰石粉和石膏混合磨细制得，其中，固废基系硫铝酸盐水泥熟料的原料包括或由以下成分组成：废石粉35-45wt％、脱硫石膏15-25wt％、钢渣5-15-wt％和铝渣28-35wt％。所述原料总量之和不大于100％(含)。

其中，所述废石粉可以为采石场废石粉，脱硫石膏可以为电厂脱硫石膏，钢渣可以为钢厂钢渣、以及铝渣可以为铝材厂铝渣。

在本发明的一些实施方式中，固废基系硫铝酸盐水泥熟料的原料包括或由以下成分组成：废石粉38wt％、脱硫石膏17wt％、钢渣12wt％和铝渣33wt％。