[发明专利]一种用于道路面层的碳酸钙晶须生态透水混凝土

说明书

本发明提供了一种用于道路面层的碳酸钙晶须生态透水混凝土，利用稻壳灰部分替代水泥，再通过加入高性能增强材料碳酸钙晶须，提高其力学性能；由于稻壳灰和碳酸钙晶须成本低，无污染，不仅可以解决因使用水泥造成的环境污染问题，还能保证高孔隙率、低成本的前提下提高透水混凝土力学性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于道路面层的碳酸钙晶须生态透水混凝土。

背景技术

近年来，随着我国社会经济的快速发展，城市化进程不断加快，快速城市化，导致的自然水循环演变和城市水问题恶化引发了严重的城市病。我国也提出了建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，建设透水性道路，减少道路硬化面积，均为解决城市洪涝等水问题有效和必要措施。透水混凝土作为典型的透水路面材料，具有优异的透水性和透气性，广泛应用在广场、街道、道路两侧人行道、公园、停车场等城市路面建设中。

透水混凝土与普通混凝土不同，透水混凝土既要具备一定的孔隙率，又要保证其作为路面结构组成部分的力学强度；透水混凝土产品是典型的骨架-空隙结构，主要由粗集料、浆体和空隙三部分组成，几乎不含有细集料，其强度主要通过由集料的嵌挤作用和包裹在集料表面的水泥胶浆的粘结作用形成。作为透水路面铺装材料，透水混凝土既要具备一定的孔隙率满足排水要求，又要保证足够的力学强度抵抗路面荷载。然而粗骨料之间大多为点式连接，导致其抗压、抗拉和抗弯强度偏低，目前混凝土产品的孔隙率与强度之间是此消彼长的关系，限制了使用发展。因此如何在保证一定孔隙率的前提下尽可能的提高透水混凝土的力学性能尤其是抗弯拉强度一直是透水混凝土产品开发的难题。

现有技术中已有通过纤维等对透水混凝土进行改性，从而增强透水混凝土强度，但加入纤维后透水混凝土孔隙率降低，且纤维在透水混凝土中存在团聚现象，施工工艺复杂。

研究表明，全球7%左右的CO₂由使用水泥释放造成。虽然透水混凝土产品具有透水性等优良特性，但是其中的水泥成分也尚未找到更好的环境友好型替代物。虽然目前市场上已有采用硅灰、粉煤灰部分替代水泥制备的透水混凝土产品，但是这些产品仅是出于节省成本的角度考虑；粉煤灰、硅灰改性透水混凝土关键力学性能试验研究（莫胜民.广东工业大学，2018）中通过试验研究了不同掺量的粉煤灰、硅灰对透水混凝土轴压力学性能、拉弯力学性能及透水性能的影响，得出单掺粉煤灰时，透水混凝土的抗压强度随其增加而降低；单掺硅灰可提高透水混凝土的抗压强度却不能提高其抗折强度。

虽然使用硅灰相比较粉煤灰能够一定程度上改善其力学性能，但是其效果并不明显，且我国硅灰资源并不充足，高二氧化硅含量的硅灰产量较低，市场上大多以中、低二氧化硅含量的硅灰为主。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种生态透水混凝土，通过成分的合理配比，添加高效减水剂、降失水剂和碳酸钙晶须优化了透水混凝土的力学性能，采用稻壳灰部分替代水泥成分，形成经济环保的透水混凝土路面铺设材料，解决现有技术中透水混凝土强度低，CO₂排放量高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种用于道路面层的碳酸钙晶须生态透水混凝土，以重量份数计由以下原料制成：水泥10%~20%，集料70%~85%，稻壳灰0.5%~4%，

水3%~10%，高效减水剂0.05%~0.2%，降失水剂0.5%~4%，碳酸钙晶须：0.5%~4%；原料的重量份数之和为100％；所述碳酸钙晶须为采用偶联剂溶液处理后的碳酸钙晶须；所述集料为粗集料，是粒径大于4.75mm的碎石砾石或破碎砾石。

优选地，为了保障二氧化硅的高含量，对稻壳灰进行二次煅烧后打磨。