本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度透水混凝土磚。

背景技術(shù)：

透水混凝土通常又稱為多孔混凝土，它是一種既具有一定的材料強(qiáng)度，又具有一定的透水透氣性的多孔性材料，從其自身性能上看，除了能夠有效緩解地表積水外，它還在雨水凈化、降低路面噪音等方面具有明顯的效果。透水混凝土一般有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：吸聲降噪、保護(hù)地下水、改善熱環(huán)境、改善地表土壤生態(tài)環(huán)境等。但是現(xiàn)有的透水混凝土透水性達(dá)到要求的時(shí)候往往強(qiáng)度不能滿足使用的要求，這就限制了用其制成的混凝土磚的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其具有很高的抗壓強(qiáng)度，且透水性能優(yōu)異，抗凍性好。

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石450-550份、磷石膏15-30份、鋰渣粉10-35份、鋼渣15-30份、粉煤灰5-28份、硅粉5-20份、鐵尾礦砂10-30份、偏高嶺土2-15份、混合纖維10-25份、秸稈粉5-20份、減水劑2-10份、聚苯乙烯丁二烯共聚物1-5份、硅丙乳液3-10份、可再分散乳膠粉2-10份、大孔樹脂10-25份、環(huán)氧樹脂膠黏劑1-5份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.1-0.8份、二異丙醇胺0.2-1.5份、硫代硫酸鈉0.1-0.8份、木質(zhì)素磺酸鈣0.1-1份、水50-100份。

優(yōu)選地，所述碎石的表觀密度為2.5-2.8g/cm³，堆積密度為1.3-1.5g/cm³，含泥量為0.35-0.48％，孔隙率為32-35％。

優(yōu)選地，所述硅灰的平均粒徑為50-120目。

優(yōu)選地，所述鐵尾礦砂中二氧化硅的含量為45-55wt％，氧化鋁的含量為5-10wt％，氧化鐵的含量為5-10wt％；鐵尾礦砂的表觀密度3200-3500kg/m³，松散堆積密度為1800-2000kg/m³，空隙率為32-35％。

優(yōu)選地，所述混合纖維為玄武巖纖維、鋼纖維、聚乙烯醇纖維、玻璃纖維按重量比為5-10：3-10：3-10：5-15的混合物。

優(yōu)選地，所述減水劑按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20-30份羥基乙叉二膦酸加入50-80份氯仿中，攪拌均勻后加入5-10份三乙胺和4-6份甲基丙烯酰氯，升溫至75-80℃攪拌反應(yīng)8-9.5h，反應(yīng)結(jié)束后得到物料A；按重量份將50-65份異戊烯醇聚氧乙烯醚加入100份水中，攪拌均勻后升溫至55-65℃，然后加入2-5份丙烯酸、3-10份物料A、0.5-1份抗壞血酸、2-5份丙烯腈、2-10份N-氨基甲酰馬來酰亞胺和1-3份巰基乙酸，攪拌均勻后加入0.2-1份過硫酸銨，在55-65℃下攪拌反應(yīng)2.5-3h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，調(diào)節(jié)體系的PH值為5-6得到所述減水劑。

優(yōu)選地，所述減水劑按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將25份羥基乙叉二膦酸加入60份氯仿中，攪拌均勻后加入8份三乙胺和5份甲基丙烯酰氯，升溫至78℃攪拌反應(yīng)9h，反應(yīng)結(jié)束后得到物料A；按重量份將60份異戊烯醇聚氧乙烯醚加入100份水中，攪拌均勻后升溫至60℃，然后加入3份丙烯酸、7份物料A、0.6份抗壞血酸、3份丙烯腈、7份N-氨基甲酰馬來酰亞胺和2份巰基乙酸，攪拌均勻后加入0.8份過硫酸銨，在60℃下攪拌反應(yīng)2.8h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，調(diào)節(jié)體系的PH值為5得到所述減水劑。

優(yōu)選地，所述大孔樹脂為GMA-MBAA大孔樹脂、GMA-DVB大孔樹脂、GMA-MBAA-AA三元共聚大孔樹脂中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂膠黏劑由環(huán)氧樹脂、聚酰胺類樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、2-乙基-4-甲基咪唑和2,4-二叔丁基苯酚固化而成。

本發(fā)明所述高強(qiáng)度透水混凝土磚，其加入了磷石膏、鋰渣粉和鋼渣代替部分水泥，降低工程造價(jià)的同時(shí)賦予本發(fā)明良好的孔結(jié)構(gòu)，顯著改善了混凝土磚的透水性；摻入了粉煤灰和硅粉，并控制了兩者在體系中的含量，在混凝土膠凝材料中實(shí)現(xiàn)了逐級填充，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，在賦予混凝土較高的抗壓強(qiáng)度的同時(shí)防止了拌合物的流動性漿體變少，防止了混凝土透水系數(shù)和孔隙率的下降；混合纖維、秸稈粉加入體系中，在混凝土中呈亂向分布且相互搭接，起到加筋作用，承托骨料，防止骨料下沉出現(xiàn)離析，從而提高混凝土的強(qiáng)度；大孔樹脂加入體系中，因其具有較大的孔徑，賦予混凝土磚優(yōu)異的透水性，同時(shí)加入了聚苯乙烯丁二烯共聚物、硅丙乳液、可再分散乳膠粉與大孔樹脂配合，在保持混凝土磚透水性的同使改善了混凝土的強(qiáng)度；乙二胺四甲叉膦酸鈉、二異丙醇胺、硫代硫酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣加入體系中，具有協(xié)同作用，降低了混凝土的冰點(diǎn)，使其中的水泥在負(fù)溫下仍然能繼續(xù)水化，顯著提高了混凝土的負(fù)溫養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度，提高了混凝土磚的防凍性，同時(shí)硫代硫酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣與減水劑配合，減少了拌和用水量，細(xì)化毛細(xì)管，并使冰晶細(xì)化且均勻分散，減輕了對混凝土的破壞應(yīng)力，改善了混凝土的和易性，提高了混凝土的強(qiáng)度和耐久性；優(yōu)選方式減水劑的制備過程中，首先以羥基乙叉二膦酸和甲基丙烯酰氯為原料，通過控制反應(yīng)的條件，使羥基乙叉二膦酸中的羥基與甲基丙烯酰氯中的氯發(fā)生了反應(yīng)，得到了含磷的單體物料A；之后將物料A、異戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、抗壞血酸、丙烯腈、N-氨基甲酰馬來酰亞胺混合反應(yīng)，得到了同時(shí)含磷、含氰基和含馬來酰亞胺基的減水劑，將其加入體系中，一方面，因控制了體系中物料A的含量，從而調(diào)節(jié)了體系中磷酸基團(tuán)的含量，因磷酸基團(tuán)上有2個(gè)相鄰的負(fù)電荷，具有較強(qiáng)的電負(fù)性，在與水泥混合的過程中，能與水泥顆粒上帶有正電的鋁酸三鈣水化產(chǎn)物具有更強(qiáng)的親和力，同時(shí)相鄰的負(fù)電荷相互排斥，可以使主鏈更具有剛性，有利于分子初期吸附，可以使初始分散能力得到提高，一方面，因分子中引入了氰基，其能起到間隔離子基團(tuán)的作用，另一方面，因引入了N-氨基甲酰馬來酰亞胺，使水泥顆粒表面形成一層雙電子的吸附層，當(dāng)水泥顆粒相互接近時(shí)，水泥顆粒表面的雙電子吸附層之間產(chǎn)生靜電作用，水泥顆粒在斥力作用下不發(fā)生團(tuán)聚，使絮凝結(jié)構(gòu)中的水被釋放出來，水泥顆粒的分散能力增強(qiáng)，從而使三者發(fā)揮協(xié)同作用，顯著提高了混凝土的分散性，同時(shí)，磷酸基團(tuán)具有與鈣離子更強(qiáng)的絡(luò)合能力，延遲了水泥顆粒的水化和團(tuán)聚，可以使分散保持能力得到提高，多方面的作用從而使混凝土在提高初期分散性同時(shí)也可以提高分散保持能力，與硫代硫酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣配合，減少了拌和用水量，細(xì)化毛細(xì)管，并使冰晶細(xì)化且均勻分散，減輕了對混凝土的破壞應(yīng)力，改善了混凝土的和易性，提高了混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

本發(fā)明所述高強(qiáng)度透水混凝土磚，通過選擇合適的原料，并控制各原料的含量，使各原料的性能協(xié)同，使所得混凝土磚既能滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，又能保證透水性能；本發(fā)明所述高強(qiáng)度透水混凝土磚的透水率可達(dá)42-55毫米/秒，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)38-45MPa，能適用于人行道、輕型道路、廣場和停車場等排水困能的地方的使用要求。

具體實(shí)施方式

下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石550份、磷石膏30份、鋰渣粉10份、鋼渣30份、粉煤灰5份、硅粉20份、鐵尾礦砂10份、偏高嶺土15份、混合纖維10份、秸稈粉20份、減水劑2份、聚苯乙烯丁二烯共聚物5份、硅丙乳液3份、可再分散乳膠粉10份、大孔樹脂10份、環(huán)氧樹脂膠黏劑5份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.1份、二異丙醇胺1.5份、硫代硫酸鈉0.1份、木質(zhì)素磺酸鈣1份、水50份。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石450份、磷石膏15份、鋰渣粉35份、鋼渣15份、粉煤灰28份、硅粉5份、鐵尾礦砂30份、偏高嶺土2份、混合纖維25份、秸稈粉5份、減水劑10份、聚苯乙烯丁二烯共聚物1份、硅丙乳液10份、可再分散乳膠粉2份、大孔樹脂25份、環(huán)氧樹脂膠黏劑1份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.8份、二異丙醇胺0.2份、硫代硫酸鈉0.8份、木質(zhì)素磺酸鈣0.1份、水100份。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石530份、磷石膏26份、鋰渣粉19份、鋼渣27份、粉煤灰9份、硅粉16份、鐵尾礦砂19份、偏高嶺土11份、混合纖維13份、秸稈粉17份、減水劑6份、聚苯乙烯丁二烯共聚物4份、硅丙乳液6份、可再分散乳膠粉7份、大孔樹脂14份、環(huán)氧樹脂膠黏劑4.3份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.3份、二異丙醇胺1.2份、硫代硫酸鈉0.2份、木質(zhì)素磺酸鈣0.67份、水65份；

其中，所述碎石的表觀密度為2.8g/cm³，堆積密度為1.3g/cm³，含泥量為0.48％，孔隙率為32％；

所述硅灰的平均粒徑為50目；

所述鐵尾礦砂中二氧化硅的含量為55wt％，氧化鋁的含量為5wt％，氧化鐵的含量為10wt％；鐵尾礦砂的表觀密度3200kg/m³，松散堆積密度為2000kg/m³，空隙率為32％；

所述混合纖維為玄武巖纖維、鋼纖維、聚乙烯醇纖維、玻璃纖維按重量比為5：10：3：15的混合物；

所述減水劑按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20份羥基乙叉二膦酸加入80份氯仿中，攪拌均勻后加入5份三乙胺和6份甲基丙烯酰氯，升溫至75℃攪拌反應(yīng)9.5h，反應(yīng)結(jié)束后得到物料A；按重量份將50份異戊烯醇聚氧乙烯醚加入100份水中，攪拌均勻后升溫至65℃，然后加入2份丙烯酸、10份物料A、0.5份抗壞血酸、5份丙烯腈、2份N-氨基甲酰馬來酰亞胺和3份巰基乙酸，攪拌均勻后加入0.2份過硫酸銨，在65℃下攪拌反應(yīng)2.5h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，調(diào)節(jié)體系的PH值為6得到所述減水劑。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石480份、磷石膏20份、鋰渣粉30份、鋼渣20份、粉煤灰25份、硅粉8份、鐵尾礦砂27份、偏高嶺土6份、混合纖維22份、秸稈粉10份、減水劑8.5份、聚苯乙烯丁二烯共聚物2.6份、硅丙乳液9份、可再分散乳膠粉3份、大孔樹脂21份、環(huán)氧樹脂膠黏劑2.6份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.7份、二異丙醇胺0.5份、硫代硫酸鈉0.7份、木質(zhì)素磺酸鈣0.35份、水88份；

其中，所述碎石的表觀密度為2.5g/cm³，堆積密度為1.5g/cm³，含泥量為0.35％，孔隙率為35％；

所述硅灰的平均粒徑為120目；

所述鐵尾礦砂中二氧化硅的含量為45wt％，氧化鋁的含量為10wt％，氧化鐵的含量為5wt％；鐵尾礦砂的表觀密度3500kg/m³，松散堆積密度為1800kg/m³，空隙率為35％；

所述混合纖維為玄武巖纖維、鋼纖維、聚乙烯醇纖維、玻璃纖維按重量比為10：3：10：5的混合物；

所述減水劑按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將30份羥基乙叉二膦酸加入50份氯仿中，攪拌均勻后加入10份三乙胺和4份甲基丙烯酰氯，升溫至80℃攪拌反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后得到物料A；按重量份將65份異戊烯醇聚氧乙烯醚加入100份水中，攪拌均勻后升溫至55℃，然后加入5份丙烯酸、3份物料A、1份抗壞血酸、2份丙烯腈、10份N-氨基甲酰馬來酰亞胺和1份巰基乙酸，攪拌均勻后加入1份過硫酸銨，在55℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，調(diào)節(jié)體系的PH值為5得到所述減水劑。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度透水混凝土磚，其原料按重量份包括：普通硅酸鹽水泥100份、碎石500份、磷石膏22份、鋰渣粉30份、鋼渣20份、粉煤灰25份、硅粉17份、鐵尾礦砂26份、偏高嶺土10份、混合纖維20份、秸稈粉13份、減水劑8份、聚苯乙烯丁二烯共聚物3.2份、硅丙乳液7份、可再分散乳膠粉6.8份、大孔樹脂20份、環(huán)氧樹脂膠黏劑3.2份、乙二胺四甲叉膦酸鈉0.5份、二異丙醇胺1份、硫代硫酸鈉0.6份、木質(zhì)素磺酸鈣0.6份、水80份；

其中，所述碎石的表觀密度為2.7g/cm³，堆積密度為1.4g/cm³，含泥量為0.45％，孔隙率為33％；

所述硅灰的平均粒徑為100目；

所述鐵尾礦砂中二氧化硅的含量為50wt％，氧化鋁的含量為8wt％，氧化鐵的含量為7wt％；鐵尾礦砂的表觀密度3300kg/m³，松散堆積密度為1900kg/m³，空隙率為33％；

所述混合纖維為玄武巖纖維、鋼纖維、聚乙烯醇纖維、玻璃纖維按重量比為7：8：9：11的混合物；

所述減水劑按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將25份羥基乙叉二膦酸加入60份氯仿中，攪拌均勻后加入8份三乙胺和5份甲基丙烯酰氯，升溫至78℃攪拌反應(yīng)9h，反應(yīng)結(jié)束后得到物料A；按重量份將60份異戊烯醇聚氧乙烯醚加入100份水中，攪拌均勻后升溫至60℃，然后加入3份丙烯酸、7份物料A、0.6份抗壞血酸、3份丙烯腈、7份N-氨基甲酰馬來酰亞胺和2份巰基乙酸，攪拌均勻后加入0.8份過硫酸銨，在60℃下攪拌反應(yīng)2.8h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，調(diào)節(jié)體系的PH值為5得到所述減水劑；

所述大孔樹脂為GMA-MBAA大孔樹脂、GMA-DVB大孔樹脂、GMA-MBAA-AA三元共聚大孔樹脂按重量比為3：2：4的混合物；

所述環(huán)氧樹脂膠黏劑由環(huán)氧樹脂、聚酰胺類樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、2-乙基-4-甲基咪唑和2,4-二叔丁基苯酚固化而成。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。