本發(fā)明涉及混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種透水混凝土粘接劑及制備方法。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市建設(shè)步伐加快,城市的地面已逐漸被建筑物及混凝土路面掩蓋,可滲水的植被面積越來(lái)越少,不透水的地表給城市的生態(tài)循環(huán)帶來(lái)了諸多負(fù)面影響。由于地面缺乏透水性,雨水不能滲入地下,造成城市熱量、水分的交換缺失,導(dǎo)致城市溫度、濕度難以正常調(diào)節(jié),產(chǎn)生了城市“熱島現(xiàn)象”。同時(shí),由于雨水不能在短時(shí)間內(nèi)滲入地下,大量雨水只能通過(guò)地下排水設(shè)施排入河流,不但加大了排水設(shè)施的負(fù)擔(dān),而且遇暴雨天氣極易引起城市內(nèi)澇,對(duì)城市管理造成嚴(yán)重的安全隱患。透水混凝土是一種生態(tài)型環(huán)保混凝土,是通過(guò)材料研選、經(jīng)過(guò)特殊工藝制成的具有連續(xù)空隙的混凝土,其既具有一定的強(qiáng)度,又具有一定的透氣透水性。因此,透水混凝土是一種既滿足路面性能,又與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的路面鋪裝材料,對(duì)改善地表的熱量平衡,增強(qiáng)地表上下水的流通,對(duì)城市增加地下水資源、緩解熱島效應(yīng)以及改善氣候都具有重要的意義。目前國(guó)家已提出建設(shè)“海綿城市”,海綿城市即城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。國(guó)際通用術(shù)語(yǔ)為“低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”。下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。起到節(jié)能減排、緩解熱島效應(yīng)的功效。但是,現(xiàn)有的透水混凝土生產(chǎn)中大量使用膠粉,由于膠粉在使用過(guò)程中溶于水成膜粘接骨料與骨料的接觸面,膜結(jié)構(gòu)不具有透水性,堵塞了接觸面的空隙,同時(shí)多孔材料表面被包裹,影響多孔材料孔道貫通,不利于透水,因此膠粉雖然可有效的解決透水混凝土粗骨料表面裹漿差的問(wèn)題,但易造成空隙的堵塞,不利于保證足夠的多孔滲水通道,難以達(dá)到要求使用要求,給透水混凝土的廣泛應(yīng)用帶來(lái)了局限。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110263629.1公開(kāi)了一種高強(qiáng)透水混凝土外加劑及透水混凝土,為解決透水混凝土強(qiáng)度低問(wèn)題,其原料的重量配比為:減水劑50-100,膠粉100-120,顏料180-300,石棉戎80-100,石膏粉150-200,重鈣粉100組成,利用膠粉的粘接性提高強(qiáng)度以及解決透水混凝土骨料表面裹漿差的問(wèn)題。但在實(shí)際應(yīng)用中膠粉易堵塞透水混凝土的孔隙與通道,不利用市場(chǎng)的推廣。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510554453.3公開(kāi)一種高強(qiáng)透水混凝土外加劑,本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)透水混凝土外加劑,該外加劑原料的重量份配比為:減水劑80-100、膠粉120-150、顏料200-300、石棉戎60-70、石膏粉200-300;所述減水劑是萘系高效減水劑。其制成的混凝土具有良好的透水性和良好的透氣性,強(qiáng)度高。該發(fā)明同樣利用膠粉的粘接性,易造成孔洞堵塞,不利于混凝土的透水性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述方法的不足和缺陷,本發(fā)明提供一種透水混凝土粘接劑及制備方法,其制備方法簡(jiǎn)單,易于市場(chǎng)推廣,可有效運(yùn)用于城市道路、公路、人行道建設(shè)當(dāng)中。一種透水混凝土粘接劑,其特征在于具有包含造孔劑的微膠囊結(jié)構(gòu):主要由下列重量份的原料制成:膠粉30-40重量份,高分子聚合物20-35重量份,造孔劑4-8重量份,交聯(lián)劑2-6重量份,分散劑1-5重量份,其中,所述的膠粉為可再分散性乳膠粉;所述的高分子聚合物為聚丙烯酸、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸中的一種;所述的造孔劑為直徑在100-1000nm的聚乳酸、磷酸銨、硼砂中的至少一種;所述的交聯(lián)劑為硼酸鹽類、噻唑類、二苯胍類中的一種;所述的分散劑為十二烷基硫酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉中的至少一種;所述的一種透水混凝土粘接劑的具體制備步驟如下:(1)將30-40重量份的膠粉與20-35重量份的高分子聚合物,2-6重量份的交聯(lián)劑加入到研磨混合設(shè)備中,在400-800rpm攪拌條件下,研磨30-45min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及4-8重量份的造孔劑和1-5重量份的分散劑,通過(guò)分散機(jī)在1200-1500rpm轉(zhuǎn)速條件下分散10-15min,然后加入到反應(yīng)釜中,在40~50℃條件下噴灑加入適量水,在適量水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)0.5~2h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。上述步驟(1)所述的研磨混合設(shè)備為三輥研磨機(jī),該機(jī)主要由機(jī)體、出料板、軋輥、檔料板、調(diào)整系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)組成,原料膠粉、高分子聚合物、交聯(lián)劑由中后兩輥及兩塊檔料板組成的自然料斗加入,經(jīng)中、后兩組的相反異步旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生原料的急劇翻動(dòng),剪切,破壞原料分子之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力面,再經(jīng)中、前連輥高速的二次研磨,進(jìn)而達(dá)到原料的高速均勻研磨。上述步驟(2)所述的分散機(jī)是三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī),該機(jī)由機(jī)體、機(jī)架、喂料裝置、出料管、傳動(dòng)裝置、高壓離心風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)集料器組成,通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心切向力,以及腔室內(nèi)定刀的劇烈撞擊從而有效使交聯(lián)聚合膠粉以及造孔劑和分散劑充分接觸、分散。上述步驟(2)所述的水的用量為膠粉和高分子聚合物總重量的0.5-1%。上述所述粘接劑用于透水混凝土,其中粘接劑在透水混凝土中的添加量為每噸混凝土30-50kg。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的透水混凝土生產(chǎn)中大量使用膠粉,由于膠粉在使用過(guò)程中溶于水成膜粘接骨料與骨料的接觸面,膜結(jié)構(gòu)不具有透水性,堵塞了接觸面的空隙,同時(shí)多孔材料表面被包裹,影響多孔材料孔道貫通,不利于透水而堵塞混凝土孔隙及通道。因此提出一種透水混凝土粘接劑,該粘接劑是利用膠粉與高分子聚合物發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng),形成微膠囊結(jié)構(gòu),造孔劑分布于微膠囊結(jié)構(gòu)中,造孔劑在日常使用中逐漸降解、溶解,留下許多毛細(xì)血管孔隙與通道,可有效解決膠粉在混凝土中作為粘接劑堵塞通道,而不影響粘接作用。不但保證了膠粉在混凝土中的粘接性,同時(shí)可有效增強(qiáng)透水混凝土的透水性。本發(fā)明具有以下的突出特點(diǎn)和有益效果:1、本發(fā)明利用膠粉與高分子聚合物形成微膠囊結(jié)構(gòu),造孔劑分布于微膠囊結(jié)構(gòu)中,可有效解決膠粉堵塞混凝土中孔隙及通道,同時(shí)不影響粘接性。2、本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單,設(shè)備投入低,易于市場(chǎng)的推廣。具體實(shí)施方式實(shí)施例1(1)將30-重量份的可再分散性乳膠粉與20重量份的聚丙烯酸,2重量份的硼酸鹽類加入到三輥研磨機(jī)中,在400rpm攪拌條件下,研磨30min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及4重量份的聚乳酸和1重量份的十二烷基硫酸鈉,通過(guò)三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī)在1200rpm轉(zhuǎn)速條件下分散10min,然后加入到反應(yīng)釜中,在40℃條件下噴灑加入可再分散性乳膠粉和聚丙烯酸總重量的0.5%的水,在可再分散性乳膠粉和聚丙烯酸總重量的0.5%的水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)0.5h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。實(shí)施例2(1)將32重量份的可再分散性乳膠粉與22重量份的聚乙二醇,3重量份的噻唑類加入到三輥研磨機(jī)中,在500rpm攪拌條件下,研磨32min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及5重量份的磷酸銨和2重量份的六偏磷酸鈉,通過(guò)三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī)在1250rpm轉(zhuǎn)速條件下分散11min,然后加入到反應(yīng)釜中,在42℃條件下噴灑加入可再分散性乳膠粉、聚乙二醇總重量的0.6%的水,在可再分散性乳膠粉、聚乙二醇總重量的0.6%的水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)0.7h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。實(shí)施例3(1)將36重量份的可再分散性乳膠粉與28重量份的聚甲基丙烯酸,4重量份的二苯胍類加入到三輥研磨機(jī)中,在550rpm攪拌條件下,研磨36min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及6重量份的硼砂和3重量份的三聚磷酸鈉,通過(guò)三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī)在1350rpm轉(zhuǎn)速條件下分散13min,然后加入到反應(yīng)釜中,在46℃條件下噴灑加入可再分散性乳膠粉、聚甲基丙烯酸總重量的0.8%的水,在可再分散性乳膠粉、聚甲基丙烯酸總重量的0.8%的水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)1h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。實(shí)施例4(1)將38重量份的可再分散性乳膠粉與32重量份的聚丙烯酸,5重量份的硼酸鹽類加入到三輥研磨機(jī)中,在700rpm攪拌條件下,研磨42min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及7重量份的聚乳酸和4重量份的十二烷基硫酸鈉,通過(guò)三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī)在1400rpm轉(zhuǎn)速條件下分散14min,然后加入到反應(yīng)釜中,在48℃條件下噴灑加入可再分散性乳膠粉和聚丙烯酸總重量的0.9%的水,在可再分散性乳膠粉和聚丙烯酸總重量的0.9%的水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)1.5h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。實(shí)施例5(1)將40重量份的可再分散性乳膠粉與35重量份的聚乙二醇,6重量份的噻唑類加入到三輥研磨機(jī)中,在800rpm攪拌條件下,研磨45min,形成交聯(lián)聚合膠粉;(2)將步驟(1)得到的交聯(lián)聚合膠粉以及8重量份的磷酸銨和5重量份的六偏磷酸鈉,通過(guò)三腔連續(xù)式渦旋氣流細(xì)化機(jī)在1500rpm轉(zhuǎn)速條件下分散15min,然后加入到反應(yīng)釜中,在50℃條件下噴灑加入可再分散性乳膠粉和聚乙二醇總重量的1%的水,在可再分散性乳膠粉和聚乙二醇總重量的1%的水條件下,通過(guò)反應(yīng)釜攪拌交聯(lián)聚合膠粉進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)2h,將造孔劑包裹形成微膠囊結(jié)構(gòu);(3)將步驟(2)得到的物料用高速氣流霧化并干燥,通過(guò)旋風(fēng)分離將得到的粉體分離出來(lái),得到具有微膠囊結(jié)構(gòu)的透水混凝土粘接劑。應(yīng)用實(shí)施例參照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》的要求,對(duì)上述實(shí)施例透水混凝土粘接劑用于透水混凝土的性能進(jìn)行檢測(cè)?;炷僚浜媳饶z材料:細(xì)砂:粘接劑(實(shí)施例)=5:4:1,檢測(cè)結(jié)果如下表1:檢測(cè)項(xiàng)目CJJ/T135-2009實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5透水系數(shù)(15℃)mm/s≥0.51514161717連續(xù)孔隙率/%≥102832303131彎拉強(qiáng)度(28d),MPa≥2.54.74.74.84.95.0