[發明專利]一種硅烷偶聯劑改性輝綠巖透水混凝土

有效

• 申請號: 201810146809.3
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108358547B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 付希堯;謝雄敏;李波林
• 申請（專利權）人: 廣西建設職業技術學院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/00;C04B111/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明提供一種硅烷偶聯劑改性輝綠巖透水混凝土的制備方法，包括：以硅烷偶聯劑改性的輝綠巖為集料、與水泥及減水劑混合均勻，成型、脫模，即得。SCA改性后輝綠巖集料使得透水混凝土的力學性能明顯改善，透水性能有一定下降。集料粒徑越小，SCA改性集料透水混凝土試件強度增加的幅度越大，改性效果越好；粒徑越大，SCA改性集料試件的孔隙率越高，透水系數越大。綜合考慮工程實際經濟性和生態效益最大化的要求，預處理采用濃度1％的SCA溶液較為合適。

技術領域

本發明屬于透水混凝土制備領域，特別涉及硅烷偶聯劑改性輝綠巖集料對透水混凝土性能的影響。

背景技術

透水混凝土又稱多孔混凝土，是采用粗集料、水泥、水、摻合料和外加劑等材料拌合而成的一種多孔隙的蜂窩狀輕質混凝土，主要通過膠凝材料在表面的包覆實現粗集料顆粒之間的相互黏結而形成孔洞均勻分布結構。作為一種生態型多功能透水鋪裝材料，透水混凝土具有良好的透水透氣性，同時其獨特的多孔結構還可以減少道路環境噪聲。透水混凝土的組成集料粒徑相對較大，膠結材料用量少且界面膠結點少、集料膠凝層過渡區較為薄弱，導致透水混凝土的強度低，限制了其大規模的應用。因此，提高透水混凝土的強度成為關鍵。透水混凝土凝結硬化后的強度一方面主要來源于集料之間的相互嵌鎖作用，另一方面來源于集料和膠凝材料間的界面結合強度。

硅烷偶聯劑是應用在混凝土改性方面的一種新型表面處理有機材料，其所含的烷氧基(RSiX₃)可與集料及膠凝材料中的二氧化硅、氧化鋁及硅酸鹽以化學鍵結合，能通過分子橋化學鍵接的方式，明顯提高膠結界面的強度和耐老化性能，改善混凝土材料的力學性能和耐久性。陳明杰和李磊研究表明硅烷偶聯劑是一種具有優良防水性能的建筑涂料。劉建祥，閻慧群等人研究發現硅烷偶聯劑可以與混凝土發生化學反應，從而提高早期混凝土的防水性能和抗氯離子滲透性能。但是還未見有關硅烷偶聯劑改性預處理集料對透水混凝土性能的研究。

另一方面，人造崗石，又稱合成石、再造石、工程石。它是以天然大理石碎料、崗石白泥為主要原材料，加入有機樹脂為膠結劑，經真空攪拌、高壓震蕩成型，經過室溫固化等工序而制成的合成石，再經過切割成為建材石板，廣泛引用于建筑裝修行業。廣西賀州市目前有30多家人造崗石生產企業，產量居我國前列，人造崗石板材約3000余萬平方米，邊角料、廢水循環沉淀池廢渣等固體廢棄物產量每年達數十噸。目前，我國科研人員雖然已在很多方面對人造崗石固體廢棄物白泥的利用進行了研究。但由于為使崗石最終產品紋理色澤多樣性，崗石生產過程中通常加入一些如鏡玻、白玻、石英砂等配料，再與聚酯樹脂(固化劑、促進劑、偶聯劑等按一定比例混合制成的粘合劑)充分攪拌混合均勻后真空高溫加壓成型固化。固體廢棄物白泥中的不飽和聚酯樹脂、殘堿及鐵、鉀、鎂等可溶性鹽及雜質含量較多，這些利用方法都有各自的局限性，在其綜合利用研究與開發中面臨許多問題沒有得到解決。因此，目前絕大多數企業仍是將人造崗石固體廢棄物白泥統一收集清運至堆放場或圍壩堆放，人造崗石生產中產生的邊角廢料可用于鋪路或租用附近的廢坑進行填埋項目，占用了大量土地并造成嚴重的環境污染,長期以來是當地政府環保中的一大難題。如何加快固體廢棄物白泥的綜合利用成為我國人造崗石工業中非常突出的問題。

《硅烷偶聯劑用于酸性集料改性方法及路用性能研究》利用硅烷偶聯劑對花崗巖集料進行改性并研究了改性后集料的路用性能，研究結果表明：添加硅烷偶聯劑的花崗巖集料與瀝青粘附性明顯增強，水穩定性顯著提高，此外，對瀝青混合料的高溫性能、抗老化性能、力學性能等也都有不同程度的改善。但對將該類硅烷偶聯劑改性集料用于制備水泥基透水混凝土的問題未有涉及。

發明內容

為了克服上述不足，本發明提供一種硅烷偶聯劑改性輝綠巖透水混凝土的制備方法。配制幾種不同濃度的硅烷偶聯劑溶液對不同粒徑輝綠巖集料顆粒表面改性預處理，研究硅烷偶聯劑預處理對上述集料透水混凝土力學強度與透水性能的影響。有效改善了輝綠巖透水混凝土集料和膠結料的界面結合區域的粘結特性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：