[发明专利]一种结合丙烯酸的高透水性混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种结合丙烯酸的高透水性混凝土及其制备方法，属于混凝土制备技术领域。包括以下质量份原料：水泥20‑30份，砂子15‑25份，改性石墨烯3‑5份，矿渣80‑100份，水溶性丙烯酸树脂溶液4‑6份，水40‑60份。制备方法为：将改性石墨烯和水溶性丙烯酸树脂溶液混合，加热搅拌，得到混合物A；将水泥、砂子、矿渣和水混合，搅拌均匀，搅拌均匀，得到混合物B；将混合物A与混合物B混合，即得到结合丙烯酸的高透水性混凝土。该混凝土具有较高的透水性和抗压强度，抗冻性增强，混凝土表面无裂纹。

技术领域

本发明属于混凝土制备技术领域，具体涉及一种结合丙烯酸的高透水性混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土作为一种路面材料，具有施工简单、路面强度高、稳定性好、耐久性好，养护维修简单等优点。生态透水混凝土系采用水泥、水、透水砼增强剂(胶结材料)掺配高质量的同粒径或间断级配骨料所组成的，并具有一定空隙率的混合材料。将其制成混凝土路面、护坡及其制品时，能取得排水、抗滑、吸音、降噪、渗水效果，可改善地表生态循环，利于行车交通安全，保护生活环境，解决由于大规模现代化城市建设带来的负面影响。

然而，现有透水性混凝土的透水性还是比较差，水分无法及时排出，温度变化较大时混凝土表面就会出现开裂现象，降低使用寿命，而且现有透水性混凝土还存在强度和透水性无法兼具的问题，进一步限制了透水性混凝土的使用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种结合丙烯酸的高透水性混凝土及其制备方法，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种结合丙烯酸的高透水性混凝土，包括以下质量份原料：水泥20-30份，砂子15-25份，改性石墨烯3-5份，矿渣80-100份，水溶性丙烯酸树脂溶液4-6份，水40-60份。

进一步地，所述改性石墨烯的制备方法：在膨化石墨中加入浓硫酸、高锰酸钾和过氧化氢，调节pH至中性，进行水热反应，得到含层间水的氧化石墨烯，然后加入四氯化碳和钛酸丁酯，继续水热反应，得到二氧化钛插层氧化石墨烯，即改性石墨烯。

进一步地，所述水溶性丙烯酸树脂溶液浓度为5-6％。

进一步地，所述砂子的粒径为2-3mm，所述矿渣的粒径为6-8mm。

本发明还提供一种结合丙烯酸的高透水性混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将改性石墨烯和水溶性丙烯酸树脂溶液混合，加热搅拌，得到混合物A；

将水泥、砂子、矿渣和水混合，搅拌均匀，得到混合物B；

将混合物A与混合物B混合，搅拌均匀，即得到结合丙烯酸的高透水性混凝土。

进一步地，所述加热温度为60-70℃，时间为1-3h。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明利用钛酸丁酯制备具有二氧化钛插层结构的石墨烯，该插层结构具有不规则孔道，使混凝土在后期使用过程中的水分可以自由流动，避免由于温度的变化导致堆积的水分发生热胀冷缩，进而发生膨胀，使混凝土出现开裂现象。而且，氧化石墨烯自身具有较大的比表面积，在混凝土水化过程中形成许多致密的结构，通过填充水泥基体的孔隙，使水泥水化产物形貌更加致密，从而提高混凝土的强度。

经过改性的石墨烯，不仅减少了团聚现象，而且由于其具有“小尺寸效应”，可充分填补到丙烯酸初期在混凝土表面形成的覆盖膜的孔洞中，进一步起到有效阻隔水和氧气等原子通过的作用，使混凝土表面与空气隔绝，大幅度降低水分从混凝土表面蒸发损失，从而利用混凝土中自身的水分最大限度地完成水化作用，插层结构促进水的流动性，加上丙烯酸自身的疏水性质，使水分均匀分散，提升水化效果。改性石墨烯中的二氧化钛还可以进一步提高覆盖膜的机械性能，防止产生裂纹，稳定性提升。