[发明专利]生物基纳米改性再生透水混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种生物基纳米改性再生透水混凝土及其制备方法，能够提高透水混凝土的力学性能和抗冻性，并提高了透水系数。生物基纳米改性再生透水混凝土，原料包括水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、纳米纤维素、引气剂、再生粗骨料和水；水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、纳米纤维素、引气剂、再生粗骨料的质量比为1：0.1‑0.4：0.1‑0.5：0‑0.05：0.0002‑0.002：0‑0.0002：4.2‑5.0：0.36‑0.56。生物基纳米改性再生透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：纳米纤维素加入水中预分散，水：纳米纤维素质量比=2~3；再生粗骨料、水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰干混均匀，加入水搅拌1‑2min；加入预分散好的纳米纤维素和引气剂，接着搅拌2‑4min至均匀。

技术领域

本发明涉及一种透水混凝土及其制备方法，具体涉及一种生物基纳米改性再生透水混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

透水混凝土在国外的研究及应用起步较早，20 世纪 70年代开始，英国和美国研究出了新型的多孔透水混凝土并应用于实际工程。相比而言，我国对透水混凝土的研究与应用起步较晚，但是发展速度较快， 20 世纪九十年代中期将研究成果应用到实际工程中。从 2005 年开始，我国大力推进海绵城市建设，倡导在城市基础建设中推广透水混凝土材料的使用，但由于有关透水混凝土方面的实际研究成果较少，所以在工程中并未得到广泛应用。 透水混凝土的研究在国内还属于新领域，影响透水混凝土的因素和机理还不够清晰，在荷载作用力和环境因素的综合作用下，骨料颗粒间的结合强度较低，容易引发严重的路面开裂现象。有效的利用再生骨料，减少资源的浪费，避免对环境造成二次污染，具有重大的经济价值和社会效益。但是，利用再生骨料制备的透水混凝土透水性能较好，但是力学性能和耐久性更差，限制了再生骨料在透水混凝土中的应用。

近几十年来，纳米材料的研究已成为一个极具发展前景的前沿课题。生物基纳米纤维素新材料取自于自然界中的天然植物资源，如树木、稻草、棉花、大豆皮等，具有高结晶度、高杨氏模量、高长径比、低密度、低成本、环保和可再生等特性，被认为是更具潜力的绿色纳米材料，已成为21世纪生物资源中最重要的纳米材料之一。研究表明，较低掺量的生物基纳米材料即可改善混凝土拌合物的和易性，提高水泥混凝土的强度和耐久性。

申请人在前期的实验中发现，当水泥基材料早龄期遭受失水和低温等严酷环境条件作用时，生物基纳米纤维素材料对水泥基材料的强度发展和阻裂效果尤为明显。

发明内容

本发明目的是提供了一种生物基纳米改性再生透水混凝土及其制备方法，能够提高透水混凝土的力学性能和抗冻性，并提高了透水系数。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种生物基纳米改性再生透水混凝土，制备所述生物基纳米改性再生透水混凝土的原料包括水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、纳米纤维素、引气剂、再生粗骨料和水；

水泥、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、纳米纤维素、引气剂、再生粗骨料的质量比为1：0.1 -0.4：0.1-0.5：0- 0.05：0.0002-0.002：0-0.0002：4.2-5.0：0.36-0.56。

所述生物基纳米改性再生透水混凝土优选方案，水泥为通用硅酸盐水泥，强度等级42.5。

所述生物基纳米改性再生透水混凝土优选方案，粉煤灰的需水量比≤100%，烧失量≤8.0%。

所述生物基纳米改性再生透水混凝土优选方案，硅灰活性指数≥105%。

所述生物基纳米改性再生透水混凝土优选方案，纳米纤维素：从天然植物中提取，长径比大于200-800。

所述生物基纳米改性再生透水混凝土优选方案，引气剂为聚醚类引气剂。