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CN112010603A - 一种高透水性混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种高透水性混凝土及其制备方法 Download PDF

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CN112010603A
CN112010603A CN202010833623.2A CN202010833623A CN112010603A CN 112010603 A CN112010603 A CN 112010603A CN 202010833623 A CN202010833623 A CN 202010833623A CN 112010603 A CN112010603 A CN 112010603A
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water
calcium sulfate
cement
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姚金根
刘秀红
卢青
曾启瑞
苏伟
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Huzhou Shangjian Concrete Co ltd
Original Assignee
Huzhou Shangjian Concrete Co ltd
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Abstract

本申请涉及一种高透水性混凝土及其制备方法,属于混凝土材料技术领域,混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料230‑350份,水80‑104份,工业固体废弃物82‑102份,粗骨料650‑730份,三乙醇胺8‑10.4份,硫酸钙晶须10‑17.6份,纳米二氧化硅10‑13份,聚羧酸减水剂2‑5份;其中胶凝材料包括水泥180‑280份,矿渣50‑70份;工业固体废弃物包括硅灰42‑50份,粉煤灰40‑52份,本申请的混凝土具有高透水性的同时,具有较强的抗压强度。

Description

一种高透水性混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土材料的技术领域,尤其是涉及一种高透水性混凝土及其制备方法。
背景技术
高透水性混凝土是一种具有连续孔隙结构的生态混凝土。采用高透水性混凝土铺装具有透水性能的路面具有可以降低城市的内涝、改善城市的热岛效应、保护地下水资源、降低城市噪音等优点,因此被广泛应用在海绵城市建设的透水混凝土路面铺装中。
高透水性混凝土具有优异的透水性能是因为其含有大量的孔隙结构,但是大量的孔隙结构可能会使得高透水性混凝土的内部结构较为疏松,高透水性混凝土的密实度较低,从而使得高透水性混凝土的抗压强度降低。
发明内容
本申请的目的一是提供一种高透水性混凝土,其具有较高的透水性的同时,具有较强的抗压强度;
本申请的目的二是提供一种高透水性混凝土的制备方法,其工艺简单,并使制得的高透水性混凝土具有较高的抗压强度。
本申请的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的:
一种高透水性混凝土,所述混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料230-350份,水80-104份,工业固体废弃物82-102份,粗骨料650-730份,三乙醇胺8-10.4份,硫酸钙晶须10-17.6份,纳米二氧化硅10-13份,聚羧酸减水剂2-5份;其中胶凝材料包括水泥180-280份,矿渣50-70份;工业固体废弃物包括硅灰42-50份,粉煤灰40-52份。
通过采用上述技术方案,将水泥和水混合成水泥浆后,会包覆在粗骨料表面会形成孔穴均匀分布的高透水性混凝土,由于硅灰和粉煤灰具有较强的火山灰效应,硅灰与粉煤灰在与水泥浆等拌合时,可以与水泥水化产物氢氧化钙发生二次水化作用形成胶凝产物,填充高透水性混凝土中较大的孔隙,但若使用的硅灰和粉煤灰过多时,则会影响高透水性混凝土的透水性能,因此加入适当份数的硅灰和粉煤灰可以在不影响透水性能的同时提高混凝土的抗压强度;将硅灰与粉煤灰搭配使用,粉体颗粒级配更加优化,火山灰反应更加充分,进一步提高混凝土的抗压强度,由于二者搭配使用会有协同作用,因此能够降低硅灰与粉煤灰的最小掺量,从而降低了硅灰和粉煤灰会对高透水性混凝土的透水性能产生影响的可能性。
三乙醇胺中含有的羟基可以在水泥粉磨过程中较好的降低粉粒的聚集和气垫作用,提高水泥的流动性,促进水泥的水化反应,使得水泥的水化反应更加充分,提高了混凝土的早期的密实程度;当水泥的水化反应更加充分时,水泥的水化产物氢氧化钙会增多,进而促进了硅灰和粉煤灰与氢氧化钙的二次水化作用,形成的凝胶产物增多,提高了高透水性混凝土中较大孔隙的填充,从而提高了高透水性混凝土的抗压强度;同时三乙醇胺与聚羧酸减水剂搭配使用形成早强型减水剂,加强了聚羧酸减水剂的初始减水效果,使得聚羧酸减水剂降低水胶比的能力提高了,从而提高了高透水性混凝土的密实程度,提高了高透水性混凝土的抗压强度。
硫酸钙晶须的水化反应会生成钙矾石,钙矾石会迅速结晶形成较为坚硬的骨架结构,其在水里溶解使得水泥的水化反应充分,进一步使得硅灰和粉煤灰的二次水化反应充分,整体形成的凝胶产物增多,提高了透水混凝土较大孔隙的填充;但是当硫酸钙晶须的掺量过高时,反应形成的钙矾石过多会使高透水性混凝土的内部产生体积膨胀,表面开裂,高透水性混凝土的强度降低,因此在合适的比例下掺入硫酸钙晶须可以提高混凝土的抗压强度。
纳米二氧化硅可以在短时间内进行水化反应,积极地与水泥中的硅氧结构发生反应,提高高透水性混凝土的早期强度,但当纳米二氧化硅的掺量过高时,由于纳米二氧化硅的比表面积较大,在进行吸水拌合之后依附在表层的水量比较大,导致参与水化的纳米二氧化硅数量减少,减低水泥的水化程度;同时纳米二氧化硅由纳米级颗粒组成,其主要成分是不定形二氧化硅,掺入水泥中与水泥水化生成凝胶填充透水混凝土中较大的孔隙,提高了高透水性混凝土的抗压强度。
当纳米二氧化硅与水泥水化作用产生的氢氧化钙再次发生水化反应时,粉煤灰和硅灰也在与水泥水化作用产生的氢氧化钙再次发生水化反应,并且纳米二氧化硅与氢氧化钙反应生成的凝胶同时包裹在粉煤灰和硅灰周围,对于结构的微观体系起到了微填充的作用,由此起到了叠加效应,提高了高透水性混凝土整体的力学性能,进一步提高了高透水性混凝土的抗压强度。
同时纳米二氧化硅和硫酸钙晶须都对水泥的水化起到促进的作用,二者协同使得水泥的水化作用更加的充分,为粉煤灰、硅灰和纳米二氧化硅自身的二次水化提供较多的反应物质,可以使用较少的水泥即可发挥较多的水泥的作用,节省了高透水性混凝土的成本。
优选的,所述混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料245-335份,水85-99份,工业固体废弃物87-97份,粗骨料670-710份,三乙醇胺8.5-9.9份,硫酸钙晶须12-15.6份,纳米二氧化硅10.5-12.5份,聚羧酸减水剂2.5-4.5份;其中胶凝材料包括水泥187.5-272.5份,矿渣57.5-62.5份;工业固体废弃物包括硅灰44.5-47.5份,粉煤灰42.5-49.5份。
通过采用上述技术方案,硫酸钙晶须、三乙醇胺和纳米二氧化硅可以促进水泥整体的水化反应,使得水泥的水化反应更加充分,为粉煤灰、硅灰和纳米二氧化硅自身的二次水化提供较多的反应物质,使得二次水化产生的凝胶物质增加,提高了高透水性混凝土较大孔隙的填充,在不影响透水混凝土透水性的同时提高了高透水性混凝土的密实程度,从而提高了高透水性混凝土的抗压强度。
优选的,所述粉煤灰与纳米二氧化硅的重量比为(4-4.3):1。
通过采用上述技术方案,纳米二氧化硅和粉煤灰混合使用可以对粗骨料粘结面之间起到微填充的作用,在宏观上提升高透水性混凝土的力学性能;由于粉煤灰中也含有二氧化硅,与纳米二氧化硅会协同与水泥水化产生的氢氧化钙产生反应,所以如若不控制粉煤灰与纳米二氧化硅的掺入比例,当生成的包裹在粗骨料周围的凝胶过多时,会过多的减小高透水性混凝土的内部孔隙,影响高透水性混凝土的透水性能。
优选的,所述硫酸钙晶须、水泥、水的重量比为1:(16-17.2):(6-7.2)。
通过采用上述技术方案,在合适的水灰比范围内,硫酸钙晶须可以提高透水混凝土的抗压强度,但若水灰比过小时,透水混凝土的流动性变差,此时再加入过多的硫酸钙晶须,会持续消耗水分,会使得水泥过稠,大大降低了高透水性混凝土的流动性,使得高透水性混凝土的表面开裂,降低高透水性混凝土的抗压强度。
优选的,所述硫酸钙晶须和纳米二氧化硅的重量比为(1-1.46):1。
通过采用上述技术方案,纳米二氧化硅和硫酸钙晶须都对水泥的水化起到促进的作用,二者在该比例下可以发生协同效应使得水泥的水化作用更加的充分,为粉煤灰、硅灰和纳米二氧化硅自身的二次水化提供较多的反应物质,若不控制二者之间的掺入比例,可能会使得粉煤灰、硅灰和纳米二氧化硅自身二次水化的反应物过多,从而使得二次水化产生的凝胶过多,减小高透水性混凝土的内部孔隙,影响高透水性混凝土的透水性能。
优选的,所述硫酸钙晶须采用以下方法进行改性:
将六偏磷酸钠、乙醇溶液和硫酸钙晶须,在45-55℃的温度下混合,搅拌25-35min,过滤、洗涤,在40-45℃的温度下烘干,得到改性硫酸钙晶须,其中六偏磷酸钠、乙醇溶液、硫酸钙晶须的重量比为1:(45-55):(30-36)。
通过采用上述技术方案,由于硫酸钙晶须亲水疏油,具有强极性,使得硫酸钙晶须较为不稳定,极易分解,因此需要对其表面进行改性处理,以降低其表面能,抑制其亲水性、增强硫酸钙晶须与其他物质的相容性;利用六偏磷酸钠对硫酸钙晶须进行改性时,六偏磷酸钠会与硫酸钙晶须反应生成了一种多磷酸钙盐,这种难溶物在硫酸钙晶须测表面附着可以隔离水溶液,使硫酸钙晶须具有一定的疏水性,从而提高硫酸钙晶须的稳定性,使其能稳定发生水化作用,提高混凝土的抗压强度。
优选的,所述工业固体废弃物按重量份还包括铁尾矿砂4-5.2份。
通过采用上述技术方案,由于铁尾矿砂内含有较多的硅、铁、铝与大多数的胶凝材料的组成相似,因此可作为高透水性混凝土掺合料使用,掺入一定量的铁尾矿砂可以提高高透水性混凝土的和易性,提高水泥的水化作用,增加水泥水化产物氢氧化钙的生成,从而提高了纳米二氧化硅、粉煤灰和硅灰的二次水化作用,使得二次水化作用的产物凝胶量增加,提高对粗骨料粘结面之间的微填充能力,提高高透水性混凝土的抗压强度;若掺入过量的铁尾矿砂会使得氧化硅、粉煤灰和硅灰二次水化产生的凝胶量过多,会影响高透水性混凝土的透水性能,同时掺入过量的铁尾矿砂会降低高透水性混凝土的抗拉强度,呈现出脆性。
优选的,所述混凝土按重量份还包括硅丙乳液1-1.3份。
通过采用上述技术方案,由于硅丙乳液的微粒表面具有极性,其吸附于水泥颗粒表面后,使水泥颗粒表面也具有了极性,在掺入一定量的硅丙乳液可与增强水泥颗粒的分散性,使得水泥的流动性增强,提高水泥填补较大孔隙的能力,从而提高高透水性混凝土的抗压强度;如果硅丙乳液的掺入量过高时,由于水泥颗粒表面相同极性的排斥作用增加,所以硅丙乳液提高水泥流动性的作用会减弱,从降低高透水性混凝土的抗压强度。
本申请的目的二是提供一种高透水性混凝土的制备方法,将所有组分在100-120r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀。
通过采用上述技术方案,将所有组分在此转速范围内,搅拌并混合均匀,可以使得各组分之间充分接触,提高各组分在混凝土中的分散性,使得制得的混凝土具有较高的抗压强度,同时保持混凝土的高透水性。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.由于本申请在混凝土中掺入了纳米二氧化硅、硅灰、粉煤灰和硫酸钙晶须,获得了在不影响混凝土高透水性能的同时提高混凝土的抗压强度的效果;
2.由于本申请在混凝土中掺入了三乙醇胺,促进了混凝土中水泥的水化作用,进而促进了纳米二氧化硅、硅灰和粉煤灰的二次水化作用,获得了在不影响混凝土的高透水性能的同时,提高了透水混凝土的抗压强度的效果;
3.由于本申请采用改性硫酸钙晶须,使得硫酸钙晶须的稳定性提高,使其能稳定的进行水化作用,获得了在不影响混凝土高透水性能的同时,提高了混凝土的抗压强度的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例和对比例中:
水泥购自华新水泥股份有限公司生产的P.O42.5级水泥,物理性能见表1;
表1水泥的物理力学性能
Figure BDA0002638889220000061
粗骨料选用石子,购自黄石青龙碎石厂,粒径为5-10mm,表观密度2700kg/m3,堆积密度1450kg/m3
粉煤灰:二级,堆积密度580kg/m3;硅灰:平均粒径0.1-0.3μm,堆积密度300kg/m3;铁尾矿砂购自黄石市灵乡选矿厂,堆积密度2080kg/m3
硫酸钙晶须:平均粒径100-200nm,长径比100;
纳米二氧化硅:上海麦克林生化科技有限公司生产的纯度为99.5%,粒径为(30±5)nm的纳米二氧化硅;矿渣购自黄石市同瑞矿业有限公司;
三乙醇胺购自济南汇世化工有限公司;
聚羧酸减水剂购自武汉某混凝土公司生产的高效减水剂,固含量42%,实测减水率为40%;
水泥及工业固体废弃物的化学成分如表2所示:
表2水泥及工业固体废弃物的化学成分(%)
项目 CaO SiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SO<sub>3</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> K<sub>2</sub>O MgO
水泥 75.57 10.35 6.07 3.51 1.79 1.08 0.59
硅灰 1.78 93.39 0.25 1.57 0.04 2.03 0.86
粉煤灰 67.50 13.08 10.16 2.48 3.62 1.28 0.94
铁尾矿砂 0.48 76.85 15.4 - 5.92 1.00 1.20
实施例1
一种高透水性混凝土的制备方法:将1.8kg水泥,0.7kg矿渣,0.42kg硅灰,0.52kg粉煤灰,0.8kg水,7.3kg石子,0.08kg三乙醇胺,0.176kg硫酸钙晶须,0.1kg纳米二氧化硅,0.05kg聚羧酸高效减水剂在100r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀,得到高透水性混凝土。
实施例2
一种高透水性混凝土的制备方法:将2.8kg水泥,0.5kg矿渣,0.5kg硅灰,0.4kg粉煤灰,1.04kg水,6.5kg石子,0.104kg三乙醇胺,0.1kg硫酸钙晶须,0.13kg纳米二氧化硅,0.02kg聚羧酸高效减水剂在100r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀,得到高透水性混凝土。
实施例3
一种高透水性混凝土的制备方法:将2.3kg水泥,0.6kg矿渣,0.46kg硅灰,0.46kg粉煤灰,0.92kg水,6.9kg石子,0.092kg三乙醇胺,0.138kg硫酸钙晶须,0.115kg纳米二氧化硅,0.035kg聚羧酸高效减水剂在110r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀,得到高透水性混凝土。
实施例4
一种高透水性混凝土的制备方法:将1.875kg水泥,0.625kg矿渣,0.445kg硅灰,0.495kg粉煤灰,0.85kg水,7.1kg石子,0.085kg三乙醇胺,0.156kg硫酸钙晶须,0.105kg纳米二氧化硅,0.045kg聚羧酸高效减水剂在120r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀,得到高透水性混凝土。
实施例5
一种高透水性混凝土的制备方法:将2.725kg水泥,0.575kg矿渣,0.475kg硅灰,0.425kg粉煤灰,0.99kg水,6.7kg石子,0.099kg三乙醇胺,0.12kg硫酸钙晶须,0.125kg纳米二氧化硅,0.025kg聚羧酸高效减水剂在120r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀,得到高透水性混凝土。
实施例6
与实施例3的不同之处在于:粉煤灰与纳米二氧化硅的重量比为4:1,其中纳米二氧化硅0.115kg,粉煤灰0.46kg。
实施例7
与实施例3的不同之处在于:粉煤灰与纳米二氧化硅的重量比为4.3:1,其中纳米二氧化硅0.115kg,粉煤灰0.4945kg。
实施例8
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须、水泥、水的重量比为1:16:6,其中硫酸钙晶须为0.138kg,水泥为2.208kg,水为0.828kg。
实施例9
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须、水泥、水的重量比为1:17.2::7.2,其中硫酸钙晶须为0.138kg,水泥为2.3736kg,水为0.9936kg。
实施例10
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须和纳米二氧化硅的重量比为1:1,其中纳米二氧化硅0.115kg,硫酸钙晶须0.115kg。
实施例11
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须和纳米二氧化硅的重量比为1.46:1,其中纳米二氧化硅0.115kg,硫酸钙晶须0.1679kg。
实施例12
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须采用改性硫酸钙晶须;
改性硫酸钙晶须的制备方法包括如下步骤:
将10g六偏磷酸钠、450g乙醇溶液和300g硫酸钙晶须,在45℃的温度下混合,搅拌25min,过滤、洗涤,在40℃的温度下烘干,得到改性硫酸钙晶须。
实施例13
与实施例3的不同之处在于:硫酸钙晶须采用改性硫酸钙晶须;
改性硫酸钙晶须的制备方法包括如下步骤:
将10g六偏磷酸钠、550g乙醇溶液和360g硫酸钙晶须,在55℃的温度下混合,搅拌35min,过滤、洗涤,在45℃的温度下烘干,得到改性硫酸钙晶须。
实施例14
与实施例3的不同之处在于:工业固体废弃物还包括铁尾矿砂0.04kg。
实施例15
与实施例3的不同之处在于:工业固体废弃物还包括铁尾矿砂0.052kg。
实施例16
与实施例3的不同之处在于:混凝土还包括硅丙乳液0.01kg。
实施例17
与实施例3的不同之处在于:混凝土还包括硅丙乳液1.3kg。
对比例1
与实施例3的不同之处在于:硅灰为0.4kg,粉煤灰为0.38kg,硫酸钙晶须为0.08kg,纳米二氧化硅为0.08kg。
对比例2
与实施例3的不同之处在于:硅灰为0.52kg,粉煤灰为0.54kg,硫酸钙晶须为0.196kg,纳米二氧化硅为0.15kg。
对比例3
与实施例15的不同之处在于:工业固体废弃物还包括铁尾矿砂0.03kg。
对比例4
与实施例15的不同之处在于:工业固体废弃物还包括铁尾矿砂0.062kg。
对比例5
与实施例17的不同之处在于:混凝土还包括硅丙乳液0.008kg。
对比例6
与实施例17的不同之处在于:混凝土还包括硅丙乳液1.7kg。
性能检测
对实施例1-17,对比例1-6制得的混凝土,检测力学性能、透水性能,检测结果如表3所示:
力学性能根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测混凝土28d抗压强度(MPa);根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》检测混凝土29d抗折强度;根据CJJ/T253-2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》检测孔隙率(%);
透水性能根据GB/T25993-2010《标准透水水泥混凝土透水系数试验装置说明书》检测混凝土的透水系数(mm/s)。
表3各实施例及对比例养护28d的实验检测数据
Figure BDA0002638889220000101
Figure BDA0002638889220000111
从表3可以看出,实施例1-5的孔隙率小于对比例1-2的孔隙率,实施例1-5的抗压强度和抗折强度均大于对比例1-2的压强度和抗折强度,并且实施例1-5的透水系数与对比例1-2的透水系数相差较少,说明按照实施例1-5中的配方制得的混凝土的孔隙率较小,混凝土的密实程度较高,混凝土的力学性能明显高于对比例1-2,并且不影响混凝土的透水性能,使混凝土仍保持较高的透水性;同时在实施例1-5中,实施例3的抗压强度和抗折强度的数值最高、孔隙率数值最低,说明按照实施例3中的配方比例掺入三乙醇胺、硫酸钙晶须、纳米二氧化硅、粉煤灰和硅灰等物质,可以明显降低混凝土的孔隙率,提高透水混凝土的密实程度,从而提高透水混凝土的抗压强度,并且能保持高透水性。
从表3可以看出,实施例6-7的抗压强度大于实施例3的抗压强度,实施例6-7的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例6-7的抗折强度略高于实施例3的抗折强度,同时实施例6-7的透水系数与实施例3的透水系数几乎相同,说明纳米二氧化硅和粉煤灰按照实施例6-7的配比掺入混凝土中可以在不影响混凝土高透水性的同时降低透水混凝土的孔隙率,提高透水混凝土的密实程度,从而提高透水混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,实施例8-9的抗压强度大于实施例3的抗压强度,实施例8-9的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例8-9的透水系数与实施例3的透水系数相差不大,说明将水、硫酸钙晶须和水泥按照实施例8-9的配比掺入混凝土中可以在不影响混凝土高透水性的同时降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实程度,从而提高混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,实施例10-11的抗压强度大于实施例3的抗压强度,实施例10-11的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例10-11的透水系数与实施例3的透水系数相差不大,说明将硫酸钙晶须和纳米二氧化硅按照实施例10-11的配比掺入混凝土中可以在不影响混凝土高透水性的同时降低透水混凝土的孔隙率,提高透水混凝土的密实程度,从而提高透水混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,实施例12-13的抗压强度和抗折强度大于实施例3的抗压强度和抗折强度,实施例12-13的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例12-13的透水系数与实施例3的透水系数相差不大,说明采用改性硫酸钙晶须可以在不影响混凝土高透水性的同时降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实程度,从而提高混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,实施例14-15的抗压强度大于实施例3的抗压强度,实施例14-15的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例14-15的透水系数与实施例3的透水系数相差不大,说明按照实施例14-15在混凝土中掺入铁尾矿砂可以在不影响混凝土高透水性的同时降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实程度,从而提高混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,实施例16-17的抗压强大于实施例3的抗压强度,实施例16-17的孔隙率小于实施例3的孔隙率,且实施例16-17的透水系数与实施例3的透水系数相差不大,说明按照实施例16-17在混凝土中掺入硅丙乳液可以在不影响混凝土透水性能的同时降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实程度,从而提高混凝土的抗压强度。
从表3可以看出,将对比例3、对比例4与实施例15相比,实施例15的孔隙率小于对比例3-4,实施例15的抗压强度、抗折强度大于对比例3-4,同时实施例15的透水系数与对比例3-4相差不多,说明掺入的铁尾矿砂的量过少或过多时,对降低透水混凝土的孔隙率,提高透水混凝土的抗压强度效果不明显。
从表3可以看出,将对比例5-6与实施例17相比,实施例17的孔隙率小于对比例5-6,实施例17的抗压强度、抗折强度大于对比例5-6,同时实施例17的透水系数与对比例5-6相差不多,说明掺入的硅丙乳液的量过少或过多时,对降低透水混凝土的孔隙率,提高透水混凝土的抗压强度效果不明显。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高透水性混凝土,其特征在于:所述混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料230-350份,水80-104份,工业固体废弃物82-102份,粗骨料650-730份,三乙醇胺8-10.4份,硫酸钙晶须10-17.6份,纳米二氧化硅10-13份,聚羧酸减水剂2-5份;其中胶凝材料包括水泥180-280份,矿渣50-70份;工业固体废弃物包括硅灰42-50份,粉煤灰40-52份。
2.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料245-335份,水85-99份,工业固体废弃物87-97份,粗骨料670-710份,三乙醇胺8.5-9.9份,硫酸钙晶须12-15.6份,纳米二氧化硅10.5-12.5份,聚羧酸减水剂2.5-4.5份;其中胶凝材料包括水泥187.5-272.5份,矿渣57.5-62.5份;工业固体废弃物包括硅灰44.5-47.5份,粉煤灰42.5-49.5份。
3.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述粉煤灰与纳米二氧化硅的重量比为(4-4.3):1。
4.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述硫酸钙晶须、水泥、水的重量比为1:(16-17.2):(6-7.2)。
5.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述硫酸钙晶须和纳米二氧化硅的重量比为(1-1.46):1。
6.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述硫酸钙晶须采用以下方法进行改性:
将六偏磷酸钠、乙醇溶液和硫酸钙晶须,在45-55℃的温度下混合,搅拌25-35min,过滤、洗涤,在40-45℃的温度下烘干,得到改性硫酸钙晶须,其中六偏磷酸钠、乙醇溶液、硫酸钙晶须的重量比为1:(45-55):(30-36)。
7.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述工业固体废弃物按重量份还包括铁尾矿砂4-5.2份。
8.根据权利要求1所述的一种高透水性混凝土,其特征在于:所述混凝土按重量份还包括硅丙乳液1-1.3份。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高透水性混凝土的制备方法,其特征在于:将所有组分在100-120r/min的转速下进行搅拌,使各组分混合均匀。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112409017A (zh) * 2020-12-08 2021-02-26 廊坊市泽龙混凝土有限公司 一种轻质混凝土及其制备方法
CN112573878A (zh) * 2020-12-25 2021-03-30 北京金隅混凝土有限公司 一种彩色透水性混凝土及其制备方法
CN112624698A (zh) * 2020-12-23 2021-04-09 宿迁市京成建材有限公司 一种工业废弃物透水混凝土及其制备方法
CN113004004A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 北京泽华路桥工程有限公司 一种工业废弃物透水混凝土及其制备方法
CN114315268A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 杭州鼎昇建材有限公司 一种高强应急混凝土及其制备方法
CN115010430A (zh) * 2022-05-31 2022-09-06 琼海鑫海混凝土有限公司 一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法
CN115057670A (zh) * 2022-03-30 2022-09-16 上海二十冶建设有限公司 一种快硬高延性无机密封砂浆
CN115073069A (zh) * 2021-03-15 2022-09-20 江西路邦新型材料有限公司 一种透水混凝土砂浆
CN115536344A (zh) * 2022-11-04 2022-12-30 唐山冀东新港混凝土有限公司 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN115636638A (zh) * 2022-10-09 2023-01-24 湖北云海混凝土有限公司 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN116023094A (zh) * 2022-12-27 2023-04-28 深圳市正强混凝土有限公司 一种高性能混凝土及其制备方法
CN116589219A (zh) * 2023-05-19 2023-08-15 广西建设职业技术学院 基于人造大理石边角料的透水混凝土强化剂及其制备方法与应用
CN116924738A (zh) * 2023-07-17 2023-10-24 北京港创瑞博混凝土有限公司 一种混凝土组合物及其在制备自密实混凝土中的应用
CN119912233A (zh) * 2025-04-03 2025-05-02 陕西新风尚建筑安装工程有限公司 一种高抗折性板材及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103074800A (zh) * 2012-11-20 2013-05-01 东莞上海大学纳米技术研究院 无机造纸纤维硫酸钙晶须的表面包覆改性方法及其应用
CN103360000A (zh) * 2013-06-28 2013-10-23 江苏名和集团有限公司 一种透水混凝土及其制备方法
CN106497142A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 四川理工学院 一种硫酸钙晶须造纸原料的改性方法
CN108017343A (zh) * 2017-11-24 2018-05-11 湖北恒福节能科技有限公司 一种晶须增强透水混凝土及其制备方法
CN110510949A (zh) * 2019-09-03 2019-11-29 亚泰集团长春建材有限公司 一种再生骨料透水混凝土及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103074800A (zh) * 2012-11-20 2013-05-01 东莞上海大学纳米技术研究院 无机造纸纤维硫酸钙晶须的表面包覆改性方法及其应用
CN103360000A (zh) * 2013-06-28 2013-10-23 江苏名和集团有限公司 一种透水混凝土及其制备方法
CN106497142A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 四川理工学院 一种硫酸钙晶须造纸原料的改性方法
CN108017343A (zh) * 2017-11-24 2018-05-11 湖北恒福节能科技有限公司 一种晶须增强透水混凝土及其制备方法
CN110510949A (zh) * 2019-09-03 2019-11-29 亚泰集团长春建材有限公司 一种再生骨料透水混凝土及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
凯西(J.P.CASEY): "《制浆造纸化学工艺学 下 纸的性质和加工》", 30 November 1964, 中国财政经济出版社 *
姚佳良等: "《公路工程复合材料及其应用》", 31 July 2015, 湖南大学出版社 *
张凡凡等: "硫酸钙晶须表改性研究进展", 《磷肥与复肥》 *
张迎等: "SHMP改性硫酸钙晶须对纸张加填研究", 《中国造纸》 *
张雨山等: "《海水利用技术问答》", 31 October 2003, 中国石化出版社 *
李辉等: "《海绵城市透水铺装技术与应用》", 31 May 2019, 同济大学出版社 *
郑水林等: "《粉体表面改性》", 30 June 2019, 中国建材工业出版社 *
郑雅思等: "硫酸钙晶须改性及其对纸张性能的影响研究", 《非金属矿》 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112409017A (zh) * 2020-12-08 2021-02-26 廊坊市泽龙混凝土有限公司 一种轻质混凝土及其制备方法
CN112624698A (zh) * 2020-12-23 2021-04-09 宿迁市京成建材有限公司 一种工业废弃物透水混凝土及其制备方法
CN112573878A (zh) * 2020-12-25 2021-03-30 北京金隅混凝土有限公司 一种彩色透水性混凝土及其制备方法
CN113004004A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 北京泽华路桥工程有限公司 一种工业废弃物透水混凝土及其制备方法
CN115073069A (zh) * 2021-03-15 2022-09-20 江西路邦新型材料有限公司 一种透水混凝土砂浆
CN114315268A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 杭州鼎昇建材有限公司 一种高强应急混凝土及其制备方法
CN115057670A (zh) * 2022-03-30 2022-09-16 上海二十冶建设有限公司 一种快硬高延性无机密封砂浆
CN115010430A (zh) * 2022-05-31 2022-09-06 琼海鑫海混凝土有限公司 一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法
CN115636638B (zh) * 2022-10-09 2023-08-29 湖北云海混凝土有限公司 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN115636638A (zh) * 2022-10-09 2023-01-24 湖北云海混凝土有限公司 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN115536344A (zh) * 2022-11-04 2022-12-30 唐山冀东新港混凝土有限公司 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN116023094A (zh) * 2022-12-27 2023-04-28 深圳市正强混凝土有限公司 一种高性能混凝土及其制备方法
CN116589219A (zh) * 2023-05-19 2023-08-15 广西建设职业技术学院 基于人造大理石边角料的透水混凝土强化剂及其制备方法与应用
CN116924738A (zh) * 2023-07-17 2023-10-24 北京港创瑞博混凝土有限公司 一种混凝土组合物及其在制备自密实混凝土中的应用
CN116924738B (zh) * 2023-07-17 2025-11-18 北京港创瑞博混凝土有限公司 一种混凝土组合物及其在制备自密实混凝土中的应用
CN119912233A (zh) * 2025-04-03 2025-05-02 陕西新风尚建筑安装工程有限公司 一种高抗折性板材及其制备方法
CN119912233B (zh) * 2025-04-03 2025-09-05 陕西新风尚建筑安装工程有限公司 一种高抗折性板材及其制备方法

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