[发明专利]海绵城市建设用混凝土增强剂及其制备方法、透水混凝土

说明书

本发明公开一种海绵城市建设用混凝土增强剂及其制备方法、透水混凝土，属于建材混凝土技术领域，混凝土增强剂的原料包括膨胀剂、白炭黑、抗折组分、减水组分、增稠组分和增强组分。利用这种混凝土增强剂制备的透水混凝土，其原料包括水泥、骨料、水，还包括特定掺量的混凝土增强剂。本发明提供的混凝土增强剂，以及相应的透水混凝土，在满足预拌耐冲磨透水混凝土基础施工性能的同时，还能提高透水混凝土的抗压强度，抑制透水混凝土因水化温升引起的开裂问题，在保证其透水性的前提下，进一步提高透水混凝土的抗折强度，同时保障透水混凝土的抗压强度和抗折强度。

技术领域

本发明属于建材混凝土领域，特别是海绵城市建设用混凝土增强剂及其制备方法、透水混凝土。

背景技术

目前，透水混凝土因具有一定的透水性、承载力、高散热性、装饰效果等显著优点，得到了国家政府各级部门的大力支持和推广，广泛应用与海绵城市建设中。普通透水混凝土是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，它不含细骨料。透水混凝土要求在满足强度的同时，还需要保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，而另一个关键技术在于透水混凝土的施工性能和使用寿命。透水混凝土增强剂应具有高强、抗裂和微膨胀等基本特性，以使其能与透水混凝土材料更有效地结合在一起共同工作，同时满足预拌透水混凝土施工性能的要求。预拌耐冲磨透水混凝土，是基于透水混凝土具有较高的抗压强度、较好的抗折性能和微膨胀特性，同时具有较好的耐冲磨性能，当受到水流和细砂石的冲击作用时，可以提高透水混凝土抵抗高速水流侵蚀和脉动压力的能力。而海绵城市建设用混凝土增强剂可以起到补偿透水混凝土材料硬化过程中的收缩，降低透水混凝土开裂风险，提高混凝土强度，同时还可以改善混凝土的施工性能。

透水混凝土可以改善城市的洪涝灾害，但受部分地区降雨量及环境的影响，尤其是多雨季节下的透水混凝土，很难保证其使用性能和寿命。现有技术制备的普通透水混凝土，有的无法满足其使用寿命，有的使用和维护成本较高，这些都严重制约了透水混凝土的使用场景和应用范围，影响了透水混凝土在下雨季节的使用功能。常规施工方案是采取增加胶材提高强度来延长使用周期，但透水混凝土的特殊构造，使其在应用过程中难以避免出现透水率降低，影响强度和出现断裂等问题。

中国专利CN108751784A公开了一种预拌透水混凝土专用增强剂及其制备方法。该专利所述的增强剂能够有效防止透水混凝土的后期收缩和降低应力开裂，显著提高透水混凝土的抗折性能和抗冻性，同时增强透水混凝土的保水性和保坍性，使其能满足预拌透水混凝土的施工要求。但该专利所述的增强剂，不能从根本上提高混凝土的强度，从而影响路面的抗碾压、耐久等性能；另一方面，没有解决透水混凝土内部由于水化温升引起的收缩开裂问题，从而影响透水混凝土的弯拉强度。

中国专利CN107098637A公开了一种新型生态透水混凝土材料及其制备方法，该专利所述的由该外加剂制成的透水混凝土具有高强度，高透水系数和孔隙率可调控，但该专利所述的外加剂，不能解决透水混凝土硬化过程中的收缩，从而影响透水混凝土的弯拉强度。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种海绵城市建设用混凝土增强剂及其制备方法、透水混凝土，具体通过以下技术实现。

海绵城市建设用混凝土增强剂，其原料包括膨胀剂35-40wt％、白炭黑20-25wt％、抗折组分18-24wt％、减水组分8-10wt％、增稠组分5-10wt％、增强组分0.01-0.04wt％；

所述抗折组分为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅中的至少一种；所述减水组分为聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂中的至少一种；所述增稠组分为羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、可分散性乳胶粉中的至少一种；所述增强组分为三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇单异丙醇胺中的至少一种。