[发明专利]透水混凝土组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含水泥、填料和聚合物的透水混凝土组合物、所述透水混凝土组合物的制备方法以及所述透水混凝土组合物的用途。

背景技术

透水混凝土是富含孔洞的无细集料混凝土。透水混凝土的孔洞体积为10至35体积％，优选为20至25体积％。无细集料孔(Haufwerksporen)是通过使用具有狭窄受限的粒径组的填料产生的，其中通常仅使用单一的粒径组(均一粒径，例如碎石5/8mm)，并且几乎完全减少精细成分的含量。透水混凝土具有恰好足够的水泥胶粘剂，使得集料的单个颗粒仅在接触位置上通过薄的硬化水泥层相互胶合，并在压实之后仍然不填充单个颗粒之间的孔洞。开孔的混凝土(透水混凝土)尤其是用于降低诸如道路修筑的基础设施项目中的噪音，以建设低噪音道路。此外，透水混凝土由于其开孔特性还用于诸如停车场、展览区域和自行车行驶道路的可渗漏交通面的排水。由于形成裂纹和颗粒脱离(Partikelausbruch)，该道路系统的长寿命是有限的。为了弥补这些缺陷，用聚合物分散体对透水混凝土进行改性。

在透水混凝土层中使用聚合物改善了冻融耐受性、抗裂能力并产生少的颗粒脱离，因此提高了透水混凝土层的稳定性并延长了寿命。在此决定性的是充分提高混凝土基体的挠度，并因此使裂纹的形成和颗粒脱离最小化，但是同时还保持机械强度，以充分确保混凝土的耐久性。

DE-OS 19 531 58描述了一种透水性多孔混凝土，其是由均一粒级的颗粒状矿物集料、诸如水泥的粘合剂和水溶性大分子物质以及任选存在的诸如聚乙酸乙烯酯的热塑性塑料的含水分散体制成的。但是因为水溶性大分子物质可被雨水洗去并且纯的聚乙酸乙烯酯在低于10℃的较低温度下会变脆，所以该系统并不满足对于透水且吸噪的路面的耐久性的要求。

DE 10 2004 006 165 A1描述了一种多层开孔的地面覆盖层，其顶部开孔层是利用单组份或双组份的聚氨酯或环氧化物粘结剂作为粘合剂引入的。复杂地引入多层的整个系统以及使用聚氨酯或环氧化物粘结剂作为粘合剂，不使用更廉价的矿物粘合剂如水泥，导致该地面覆盖层昂贵并且无法广泛使用。此外，聚氨酯和环氧化物粘结剂在生态上也不是不存在问题的。

EP 0 710 633 B1的主题是透水混凝土，其包含阴离子苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物形式的聚合物粘合剂。所用的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物优选应当具有在35℃至50℃范围内的高的最低成膜温度(MFT)。此类苯乙烯共聚物是硬质聚合物，其无法充分提高开孔混凝土层的挠度，并且具有不足的裂纹搭接性能(Rissüberbrückungseigenschaften)。因为具有高MFT的硬质苯乙烯丙烯酸酯在低于10℃的低温下会变脆，并且会损害其性能，所以导致在均一粒径混凝土层中形成裂纹和颗粒脱离，并因此导致差的耐久性，尤其是在冬季时期之后。

WO 2008/052482 A1请求保护由聚合物改性的开孔混凝土组成的路面以及此类表面的制造方法。该结构由底层、粘结层(Haftbrücke)、透水混凝土和表面处理层组成。任意的聚合物分散体可用于对透水混凝土层或粘结层进行聚合物改性。该结构的缺点在于，需要表面处理层以改善透水混凝土层的磨损及抗滑力。该表面处理层是以聚合物改性的砂浆的形式涂覆的，其会部分地密封透水混凝土层的孔，这对开孔结构的吸噪的特性和排水有负面影响。此外，涂覆要求额外的加工步骤，这对经济性有负面影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于，充分改善透水混凝土组合物，以使裂纹的形成和颗粒脱离最小化，不会由此损害机械强度。此外，应当省略掉表面处理层的施加。惊人地发现，与现有技术相比，根据本发明的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物提高了透水混凝土在不同的天候条件下(在冷和暖的温度下)的弯曲张力强度(Biegezugfestigkeit)及因此提高了挠度。

本发明涉及透水混凝土组合物，其包含水硬性粘合剂、填料和聚合物，其特征在于包含玻璃化转变温度Tg≤20℃的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物作为所述聚合物。

合适的水硬性粘合剂是选自以下组中的一种或多种：水泥，尤其是卜特兰水泥、高铝水泥、火山灰水泥、矿渣水泥、镁氧水泥、磷酸盐水泥或高炉水泥；以及混合水泥(复合水泥)。优选为卜特兰水泥以及不同水泥种类的混合水泥或者含有改善水泥的物质的混合水泥，例如白榴火山灰，如粉煤灰或硅粉。更优选的混合水泥是卜特兰-矿渣水泥。均基于透水混凝土组合物的干燥物料的总重量，水硬性粘合剂的使用量通常为10至50重量％，优选为10至30重量％。