[發明專利]一種具有持續凈水功能的透水混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201910069460.2
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109626911B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陳瀟;牛子東;張浩宇;霍神煥;孟偉偉
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/00;C04B38/08;C04B111/40
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 蘇敏

本發明公開了一種具有持續凈水功能的透水混凝土及其制備方法。所述的透水混凝土由殼聚糖、無機膠凝材料、輕集料、外加劑及水組成；每立方米所述的透水混凝土包括300～500kg/m³的所述無機膠凝材料、400～800kg/m³的所述輕集料和90kg～250kg/m³的所述水；所述殼聚糖的質量為無機膠凝材料質量的0.1％～10％。本發明集料成分采用輕集料，利用輕集料吸水率高、多孔的特點，同時輕集料不預濕，并研究設計了集料與膠凝材料兩者之間的吸水率匹配關系，使得表面漿體吸附的重金屬離子等污染物質通過水分的轉移或離子的遷移，由表面漿體轉移到內部多孔的輕集料，凈化能力得到了顯著的增強，并具有持續凈水的功能。

技術領域

本發明涉及混凝土領域，具體涉及一種具有持續凈水功能的透水混凝土及其制備方法。

背景技術

近些年來，隨著環境氣候的無規律變化，城市內澇、熱島效應等問題變得越來越嚴重，同時伴隨著人口增多，對地表地下水無索度的開采，這使得人們迫切希望改造城市地下水通道，并限制雨水外流且補充地下水資源，使得不透水的混凝土路面越來越為人詬病。此時，應用透水混凝土成為解決方案的最佳途徑，也是我國未來城市建設的方向。同時雨水通過透水混凝土的孔隙結構直接滲透進土壤中，進入地下水系，這既能補充地下水，也能緩解地表徑流。但是雨水中自身也含有一些污染物質，如果不及時處理，就會污染地下水資源。這就要求透水混凝土需要具有對雨水起到良好的凈化作用，減少非點源污染。

透水混凝土具有良好的凈水特性，主要作用表現為吸附，當雨水中污染物質隨著透水混凝土孔隙通道下滲時，由于吸附作用，污染物質(如重金屬離子等)會被吸附到透水混凝土孔隙的內表面的漿體層上。然而，透水混凝土對污染物質的吸附作用與其內部孔隙表面漿體的有效吸附面積成正比關系，隨著雨水下滲次數的增加，透水混凝土的孔隙內壁表面積有限的，漿體表面很容易吸附到飽和，從而使透水混凝土的凈化特性逐漸下降甚至失去凈化能力，使其變為普通的無凈化能力的透水路面。如何延長透水混凝土的持續凈水能力成為當下亟待解決的一個問題。

發明內容

本發明為解決上述技術問題提供一種具有持續凈水功能的透水混凝土以及制備方法。

為了達成上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有持續凈水功能的透水混凝土，所述的透水混凝土由殼聚糖、無機膠凝材料、輕集料、外加劑及水組成；每立方米所述的透水混凝土包括300～500kg/m³的所述無機膠凝材料及400～800kg/m³的所述輕集料和90～250kg/m³的所述水；所述殼聚糖的質量為無機膠凝材料質量的0.1％～10％。

上述方案中，所述殼聚糖為羧甲基殼聚糖、N-羧甲基殼聚糖、O-羧甲基殼聚糖或N,O-羧甲基殼聚糖中的一種或兩種以上任意比例的混合。

上述方案中，所述無機膠凝材料為硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種任意比例的混合。

上述方案中，所述輕集料為陶粒、浮石、火山渣或膨脹礦渣珠中的一種或兩種以上任意比例的混合。

上述方案中，所述陶粒為粘土陶粒、粉煤灰陶粒、赤泥陶粒或煤矸石陶粒中的一種或兩種以上任意比例的混合。

上述方案中，所述外加劑由減水劑、增粘劑以及早強劑組成，所述外加劑的用量為殼聚糖改性無機膠凝材料質量的0.4％～2.0％。

上述方案中，所述外加劑由30～60wt％的減水劑、10～30wt％的增粘劑以及20～40wt％的早強劑組成。

上述方案中，所述減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系減水劑、氨基減水劑或聚羧酸減水劑中的一種或兩種以上任意比例的混合。

上述方案中，所述增粘劑為纖維素醚、天然橡膠、丙烯類乳液或聚乙烯醇中的一種或兩種以上任意比例的混合。