[发明专利]一种透水混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种透水混凝土及其制备方法，由以下重量百分数的原料组成：水泥20~25%、粗骨料50~60%、胶黏剂5~10%、聚乙二醇5~10%、碳纳米管‑玻璃纤维‑哌啶离子液体复合材料5~10%，余量为水；由上述各原料按照本发明的重量百分比制备而成的透水混凝土不但能够有效增强水泥浆体与骨料的粘结力，还能够有效改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗压、抗弯、抗冲击强度及透水系数，从而延长混凝土的使用寿命。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种透水混凝土及其制备方法。

背景技术

随着经济与社会的快速发展，城市建设的规模与力度不断加大，使得城市地表环境逐渐硬化，给城市的生态环带来极大的负面影响；传统的水泥或沥青地面会阻止雨水渗透到地下，不仅容易造成城市内涝，影响交通，还会造成雨水的大量流失，不利于地下水的补充；长此以往，会造成地下水位的下降，影响植被生长，加重城市的干旱、缺水等问题；并且，硬化路面阻碍了大气蒸发循环，导致城市区域内空气湿度降低，气温升高，形成“热岛效应”；为此，国家大力提倡并发展“海绵城市”。

透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪，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，它不含细骨料，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，故具有透气、透水和重量轻的特点。

而透水混凝土在首先满足强度要求的同时，还需要保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，因此在配制时除了选择合适的原材料外，还要通过配合比设计和制备工艺以及添加剂来达到同时保证强度和孔隙率的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可以提高抗压、抗弯、抗冲击强度的透水系数高的透水混凝土及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种透水混凝土，由以下重量百分数的原料组成：水泥20~25%、粗骨料50~60% 、胶黏剂5~10%、聚乙二醇5~10%、碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料5~10%，余量为水。

优选的，所述离子液体为1，3-二（4-羟基-1-甲基）-哌啶溴盐离子液体。

本发明还提供所述1，3-二（4-羟基-1甲基）-哌啶溴盐离子液体的制备方法，步骤如下：将4-羟基-N-甲基哌啶溶于甲苯，再加入1，3-二溴丙烷，4-羟基-N-甲基哌啶与1，3-二溴丙烷的摩尔比为1:0.4，80℃油浴，氮气保护下冷凝回流反应12h，即得。

通过本发明的制备方法得到的1，3-二（4-羟基-1甲基）-哌啶溴盐离子液体纯度及产率均很高，且制备方法简单。

本发明还提供所述碳纳米管-玻璃纤维-哌啶离子液体复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、称取1~10 g干燥的碳纳米管与1～1×10 ³mL强氧化性酸混合，在100~120kHz超声波下处理2~4小时，然后加热到100~120℃，加入1~103g干燥的玻璃纤维，搅拌回流反应15～24小时，离心分离，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；

S2、将步骤S1所得酸化的碳纳米管-玻璃纤维复合材料加入到0.01mol•L ^-1NaOH溶液中，固液比为（1.0-1.2）mg：1mL，搅拌2h，离心，固体用水洗至中性，40℃下真空干燥，即得到碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料；

S3、将所述的1，3-二（4-羟基-1甲基）-哌啶溴盐离子液体与碱化形式的碳纳米管-玻璃纤维复合材料按质量比1:8-12的质量比加到水中，在40℃下搅拌反应2h，离心分离，固体用水洗，然后在40℃下真空干燥，即得。