阅读说明：本技术 一种高强度透水混凝土 (high-strength pervious concrete ) 是由 谢佼 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高强度透水混凝土,属于混凝土的技术领域,按重量份计,包括有以下组分：水泥300-400份、改性粗骨料1000-1300份、掺合料20-45份、拌合水100-170份、纤维3-10份,减水剂1-10份；改性粗骨料的改性步骤为：S1：用质量分数为10-30%聚乙烯醇水溶液浸泡粗骨料10-20h,然后将粗骨料晾至半干；S2：在晾至半干的粗骨料的外部粘上硅粉、聚乙烯醇粉末以及氧化钙颗粒,然后进一步将粗骨料晾干。本发明具有增强混凝土强度的效果。(The invention relates to high-strength pervious concrete, which belongs to the technical field of concrete and comprises the following components in parts by weight: 300-400 parts of cement, 1000-1300 parts of modified coarse aggregate, 20-45 parts of admixture, 100-170 parts of mixing water, 3-10 parts of fiber and 1-10 parts of water reducing agent; the modification steps of the modified coarse aggregate are as follows: s1: soaking the coarse aggregate in 10-30% polyvinyl alcohol water solution for 10-20h, and then airing the coarse aggregate to be semi-dry; s2: and adhering silicon powder, polyvinyl alcohol powder and calcium oxide particles to the outside of the semi-dried coarse aggregate, and further airing the coarse aggregate. The invention has the effect of enhancing the strength of concrete.)

一种高强度透水混凝土

技术领域

本发明涉及混凝土的技术领域，尤其是涉及一种高强度透水混凝土。

背景技术

目前城市化建设中，地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖，表面致密的地面铺装不利于缓解城市的噪音污染，主要是来自路面交通产生的噪音；在雨天不能及时排水，造成路面积水，使雨天行车产生“漂滑”、“飞溅”、“夜间眩光”等现象，给行人出行和车辆行驶带来不便；另外这种不透水的铺装与周围城市建筑共同作用，会增加城市的“热岛效应”。

现有的有公开号为CN105906246A的中国发明专利公开了一种透水混凝土与应用该种透水混凝土制作的地坪制作工艺，这种透水混凝土，原料按质量份数计，包括石子90-110份，水泥18-22份，胶凝剂0.5-0.6份，水5-8份。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：这种透水混凝土通过水泥粘合石子，混凝土硬化后，混凝土在受到外力作用时，水泥内部没有加强水泥强度的物质，且水泥与石子之间的粘合力较弱，混凝土内部出现大量的结构裂缝，而影响到混凝土的强度。

发明内容

本发明的目的一是提供一种增强混凝土强度的高强度透水混凝土。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高强度透水混凝土，按重量份计，包括有以下组分：水泥300-400份、改性粗骨料1000-1300份、掺合料20-45份、拌合水100-170份、纤维3-20份，减水剂1-10份；

改性粗骨料的改性步骤为：

S1：用质量分数为10-30％聚乙烯醇水溶液浸泡粗骨料10-20h，然后将粗骨料晾至半干；

S2：在晾至半干的粗骨料的外部粘上硅粉、聚乙烯醇粉末以及氧化钙颗粒混合物，硅粉、聚乙烯醇粉末以及氧化钙颗粒混合物中，硅粉2-8份，聚乙烯醇粉末5-10，氧化钙颗粒2-8份，然后进一步将粗骨料晾干。

通过采用上述技术方案，聚乙烯醇对于多孔亲水材质之间有很强的粘合力，水泥以及改性粗骨料均有细微销孔，且为亲水材料，使水泥与粗骨料之间的界面处连接强度较高。

经过浸泡后，粗骨料的外表面形成一层聚乙烯醇膜，聚乙烯膜半干时，有一定的粘性，聚乙烯醇粉末和硅粉能够被均匀牢固的粘到粗骨料的外部，混凝土进行拌合时，当硅粉、聚乙烯醇粉末和氧化钙同时接触到拌合水时，氧化钙与属于反应放热，使其周围的温度升高，有利于使其周围的拌合水的温度升高，从而使聚乙烯醇粉末能够在较高温度下在水中溶解，当氧化钙所放热量快要散去后，水泥的水化热温度开始上升，使聚乙烯醇粉末仍然能够保持在较高温度下进行溶解，加长了聚乙烯醇的溶解时间，使聚乙烯醇能够较好的溶解，聚乙烯醇溶液将水泥和粗骨料紧密粘合起来，使水泥与粗骨料之间的粘结作用加强，从而使凝土强度提高，同时，硅粉颗粒中的SiO₂与水泥中的Ca(OH)₂以及氧化钙与水反应得到的Ca(OH)₂反应生成C－S－H凝胶，中和掉Ca(OH)₂的同时，生产成的产物填充了靠近粗骨料位置的水泥处的粗孔，改善了水泥的结构，提高了水泥的强度和抗腐蚀性能；同时对粗骨料的改性，使聚乙烯醇能够只对粗骨料和水泥的界面处的粘结进行加强，而非混凝土整体均被聚乙烯醇粘结，保证了混凝土的透水性，纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，混凝土硬化后，受到外力作用，水泥与纤维共同承受外力，当混凝土发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者，使混凝土不易进一步开裂，加强了混凝土的强度。

本发明进一步设置为：按重量份计，包括有以下组分：水泥320-380份、改性粗骨料1100-1200份、掺合料30-40份、拌合水120-150份、纤维8-18份，减水剂3-7份。

本发明进一步设置为：所述纤维经过与粗骨料同样的处理。

通过采用上述技术方案，纤维能够与水泥或者粗骨料粘接到一起，纤维与水泥之间的结合力加强，从而纤维对水泥的锚固作用加强，使水泥的整体性较强。

本发明进一步设置为：所述纤维为钢纤维。

本发明进一步设置为：按重量份计，还包括有抗磨剂，抗磨剂3-10份。

本发明进一步设置为：所述抗磨剂为碳纤维。

通过采用上述技术方案，碳纤维的加入进一步增加了混凝土的强度；同时，碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，使碳纤维不易被腐蚀，并且其较高的强度增加了混凝土的耐磨性。

本发明进一步设置为：所述掺合料为粉煤灰，粉煤灰的粒径为1-2μm。

通过采用上述技术方案，很细的粉煤灰掺入混凝土中时，粉煤灰进入水泥离子之间的间隙，进一步提高了混凝土的密实程度；并且粉煤灰可以将对混凝土不利的氢氧化钙转化为有利的C－S－H凝胶，即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥中的氢氧化钙作用，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，填补了水泥的间隙，使混凝土的密实程度提高。

本发明进一步设置为：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过设置改性粗骨料，使水泥与粗骨料之间的粘结作用加强，从而混凝土强度提高；

2.通过设置抗磨剂，增加了混凝土的耐磨性。

具体实施方式

实施例1

一种高强度透水混凝土，按重量份计，包括有以下组分：水泥345份、改性粗骨料1125份、掺合料32份、拌合水136份、纤维10份，减水剂5份，其中，掺合料为粉煤灰，粉煤灰的粒径为1-2μm，纤维为钢纤维，减水剂为聚羧酸系减水剂。

改性粗骨料的改性步骤为：

S1：用质量分数为15％聚乙烯醇水溶液浸泡粗骨料12h，然后将粗骨料晾至半干；

S2：在晾至半干的粗骨料的外部粘上硅粉、聚乙烯醇粉末以及氧化钙颗粒混合物，硅粉、聚乙烯醇粉末以及氧化钙颗粒混合物中，硅粉4份，聚乙烯醇粉末7，氧化钙颗粒3份，然后进一步将粗骨料晾干

纤维经过与粗骨料同样的处理。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，包括有以下组分：水泥320份、改性粗骨料1100份、掺合料30份、拌合水120份、纤维8份，减水剂3份。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，包括有以下组分：水泥380份、改性粗骨料1200份、掺合料40份、拌合水150份、纤维18份，减水剂7份。

实施例4

与实施例1的不同之处在于：在S1中，用质量分数为10％聚乙烯醇水溶液浸泡粗骨料20h。

实施例5

与实施例1的不同之处在于：

在S1中，用质量分数为30％聚乙烯醇水溶液浸泡粗骨料10h。

实施例6

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，还包括以下组分：抗磨剂3份，抗磨剂为碳纤维。

实施例7

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，还包括以下组分：抗磨剂7份，抗磨剂为碳纤维。

实施例8

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，还包括以下组分：抗磨剂10份，抗磨剂为碳纤维。

实施例9

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，硅粉8份，聚乙烯醇粉末5，氧化钙颗粒2份。

实施例10

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，硅粉8份，聚乙烯醇粉末10，氧化钙颗粒2份。

实施例11

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，硅粉2份，聚乙烯醇粉末5，氧化钙颗粒8份。

实施例12

与实施例1的不同之处在于：

按重量份计，硅粉2份，聚乙烯醇粉末10，氧化钙颗粒8份。

对比例1

与实施例1的不同之处在于：粗骨料和纤维未经改性。

性能检测

参照《普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002》对实施例1-8和对比例1提供的混凝土硬化后抗压强度进行检测，抗压强度越大抗压能力越强，检测结果见表1。

参照《透水混凝土路面技术规程CJJ135-2009》对对实施例1-8和对比例1提供的混凝土硬化后的透水系数进行测试，透水系数越大，混凝土的透水性越好，检测结果见表1。

表1混凝土硬化后性能测试结果

根据表1可以看出，实施例1-8中的混凝土的7d抗压强度和28d抗压强度均大于对比例1中的混凝土，说明对粗骨料和纤维的改性，使粗骨料和纤维与水泥的结合得到加强，混凝土的强度得到了增强；实施例1-8中的混凝土的渗水系数大于对比例1中的混凝土，对粗骨料和纤维的改性，使粗骨料和纤维与水泥的结合得到加强，水泥与水泥之间和水泥与粗骨料之间能够较好的粘附，不易有碎小的水泥单落在混凝土的间隙中，混凝土的间隙不易被堵塞，混凝土的渗水性得到提高。

实施例1-3中，实施例1中混凝土的7d抗压强度、28d抗压强度和渗水系数均大于实施例2和3中的混凝土，在实施例1中的配比，使混凝土的强度和渗水性均较好。

实施例1、4-5中，实施例1中的7d抗压强度、28d抗压强度均大于实施例4和5中的混凝土,说明在实施例1中的聚乙烯醇浸泡浓度和时间下，聚乙烯醇较好的填充了粗骨料表面的孔隙，使粗骨料的性能进一步提高，从而混凝土的抗压强度得到提高；实施例1、4-5中的渗水系数差别不大，此改性条件范围内，混凝土的渗水性大致接近。

实施例1、6-8中，实施例1中混凝土的7d抗压强度、28d抗压强度小于实施例6-8中的混凝土，说明抗磨剂的假日进一步增加了混凝土的强度，实施例7中的7d抗压强度、28d抗压强度最大，说明在此抗磨剂的加入比例时，使混凝土的强度增加较多；实施例1中混凝土的渗水系数小于实施例6-8中的混凝土，抗磨剂的加入进一步对水泥之间进行锚固，增强了水泥之间的连接性，从而水泥的整体性较强，混凝土成型过程中水泥能够被限位以及抗磨剂较好的锚固而不易靠重力流动，使混凝土内能够保持较好的间隙，使混凝土的渗透性提高。

实施例1、9-12中，实施例1中混凝土的7d抗压强度、28d抗压强度大于实施例9-10中的混凝土，减少聚乙烯醇的量降低了混凝土的强度，增加的聚乙烯醇不足以溶解而起到粘结作用，反而存在未溶解的结块影响水泥与粗骨料界面处的粘结，从而也降低了混凝土的强度；实施例1中混凝土的渗水系数与实施例9-10中的混凝土相差不大；实施例1中混凝土的7d抗压强度、28d抗压强度大于实施例11-12中的混凝土，硅粉与氧化钙颗粒的比例增大，使粗骨料界面处生成的C－S－H凝胶较多而使混凝土产生过多的膨胀，内部产生裂痕，裂痕的产生使实施例11-12中混凝土的渗水系数变大。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。