一种环保再生混合砂基透水混凝土材料及制备方法与流程

本发明涉及透水混凝土，尤其涉及一种环保再生混合砂基透水混凝土材料及制备方法。

背景技术：

1、透水混凝土又称多孔混凝土，无混合砂混凝土，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，现有的透水混凝土大多数都是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。

2、如中国专利，申请号cn202111180025.0一种绿色透水混凝土及制备方法包括基层，所述基层的上表面固定连接有间隔柱层，多个所述间隔柱层在基层的表面均匀分布。该绿色透水混凝土及制备方法，通过设置基层、间隔柱层、透水填料层和透水表层，在使用时，基层具有对整个透水混凝土进行承重加强，并通过间隔柱层和透水填料层配合，增加透水混凝土的结构强度和透水性能，并在透水表层的内部设置纤维骨料混凝土，通过纤维加强骨料与骨料以及骨料与混合砂之间连接强度、韧性，从而解决了现有的透水混凝土常常出现因雨水冲刷和车辆碾压，造成粗骨料之间分离、脱离和沙化，影响透水混凝土使用效果的问题。

3、但透水往往带来水更多的对混凝土内部造成侵蚀，并寿命较短，容易产生裂痕。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种环保再生混合砂基透水混凝土材料及制备方法，解决了现有技术中混凝土内部侵蚀，易开裂寿命减少，实现了自修复的效果。

2、本申请实施例提供了一种环保再生混合砂基透水混凝土材料，包括基层填料、表面材料；

3、基层填料作为基层铺设在混凝土材料的最底层，在基层的上表面连接有表面层，表面层由表面材料组成；

4、基层填料为粗骨料混凝土，具体包括粗石子骨料、水泥、煤渣、混合砂、水、复合早强剂、减水剂；

5、表面材料包括纤维骨料混凝土和再生微胶囊；纤维骨料混凝土具体包括：24石子、混合砂、水泥、聚酯纤维、活性炭纤维、陶瓷纤维、水、缓凝剂；

6、再生微胶囊包括：囊芯和囊壳；囊壳包括废弃建材、石蜡、聚乙烯蜡、硅烷偶联剂、乙醇；囊芯包括水溶性碳酸盐与遇水膨胀材料；

7、其中，废弃建材为粉煤渣或大理石粉；水溶性碳酸盐为碳酸氢钠或碳酸钠中的一种或任意混合；遇水膨胀材料为膨润土、环糊精、聚乙烯醇中的一种或任意混合；

8、粗石子骨料、24石子的来源都是建筑固废垃圾回收处理后的石子，粗石子骨料的粒径为5-20mm；

9、混合砂为建筑固废垃圾回收处理后制备的砂子和天然砂按照质量比(1-3)：1混合制备而成。

10、进一步的，所述石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(0.3-5)：(3-8)进行配比。

11、进一步的，所述的水溶性碳酸盐与遇水膨胀材料按照质量比(0.5-1)：(2-4)进行配比。

12、上述的环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，步骤如下：

13、s1、将基层材料按配比混合搅拌铺设作为基层；

14、s2、将纤维骨料混凝土按配方制备搅拌混合后，加入再生微胶囊，铺设在基层上层作为表面层；

15、进一步的，所述再生微胶囊的制备方法为：

16、(1)将废弃建材进行破碎、酸洗和水洗后，在硅烷偶联剂水溶液中浸泡30-60min，过滤晾干得到废弃建材粉末；将石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇混合后在50-75℃下搅拌均匀得到囊壳液；

17、(2)将水溶性碳酸盐与遇水膨胀材料混合均匀得到囊芯材料；

18、(3)将囊芯材料通过挤出设备挤出成线条状，再放入微粒干燥设备的滚筒中滚圆成颗粒状；将囊壳液喷淋到滚动的囊芯上，晾干得到再生微胶囊。

19、进一步的，步骤(2)中在20℃下将水溶性碳酸盐溶于水中，使其成为0.2g/ml盐溶液，冷冻使其结冰，将其粉碎成粉，并与析出的碳酸盐混合，之后再于遇水膨胀材料混合均匀得到囊芯材料。

20、进一步的，所述的囊壳液包裹囊芯时，囊壳液还分为：囊壳液a和囊壳液b。

21、进一步的，囊壳液a中石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(1.5-3)：(3-8)进行配比；囊壳液b中石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(0.2-0.5)：(3-8)进行配比。

22、进一步的，在步骤(3)中将囊芯材料通过挤出设备挤出成线条状，再放入微粒干燥设备的滚筒中滚圆成颗粒状；将囊壳液b喷淋到滚动的囊芯上，晾干后再将囊壳液a喷淋到滚动的囊芯上，晾干后得到再生微胶囊。

23、进一步的，在步骤(3)中：将囊壳液b喷淋到滚动的囊芯上，晾干后喷上水并进行冷冻，使得水结冰，之后再将囊壳液a喷淋到滚动的囊芯上，晾干后得到再生微胶囊。

24、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

25、其一、通过使用煤渣、废弃建材、建筑固废材料等废弃物作为混凝土的组成部分，不仅解决了废弃物处理的问题，还降低了对新材料的需求，从而减少了资源消耗和环境污染，无机成分与有机成分的混合使用也提高了透水能力，使用再生微胶囊，使得在遇水和损伤后还可以进行快速自修复；

26、其二、通过将水溶性碳酸盐溶于水中并冷冻粉碎，可以增加碳酸盐与其他材料的接触面积，从而提高反应速度和效率，当混凝土出现裂缝时，微胶囊破裂释放出的碳酸盐和遇水膨胀材料能够更快地与水反应，填补裂缝，实现自修复；

27、其三、通过使用两种不同配比的囊壳液，可以形成多层次、更坚韧的囊壳结构；囊壳液b中废弃建材粉末的比例较低，形成了相对柔软的内层，而囊壳液a中废弃建材粉末的比例较高，形成了更为坚硬的外层；这种双层结构既保证了囊壳的对内的柔韧性，又因外层废弃建材粉末较多，与混凝土材料结合程度高，更易随混凝土材料的开裂而破开；

28、其四、在囊壳液b层晾干后喷上水并进行冷冻，利用水结冰时体积膨胀的原理，在囊壳内部形成微小的裂纹或薄弱点。这些裂纹或薄弱点使得在混凝土出现裂缝时，囊壳能够更容易地破碎，从而及时释放出囊芯中的修复材料。

技术特征：

1.一种环保再生混合砂基透水混凝土材料，其特征在于，包括基层填料、表面材料；

2.如权利要求1所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料，其特征在于，所述石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(0.3-5)：(3-8)进行配比。

3.如权利要求1所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料，其特征在于，所述的水溶性碳酸盐与遇水膨胀材料按照质量比(0.5-1)：(2-4)进行配比。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

5.如权利要求4所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，所述再生微胶囊的制备方法为：

6.如权利要求5所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中在20℃下将水溶性碳酸盐溶于水中，使其成为0.2g/ml盐溶液，冷冻使其结冰，将其粉碎成粉，并与析出的碳酸盐混合，之后再于遇水膨胀材料混合均匀得到囊芯材料。

7.如权利要求5所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，所述的囊壳液包裹囊芯时，囊壳液还分为：囊壳液a和囊壳液b。

8.如权利要求7所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，囊壳液a中石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(1.5-3)：(3-8)进行配比；囊壳液b中石蜡、聚乙烯蜡、废弃建材粉末和乙醇按照质量比1：(0.1-0.2)：(0.2-0.5)：(3-8)进行配比。

9.如权利要求8所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中将囊芯材料通过挤出设备挤出成线条状，再放入微粒干燥设备的滚筒中滚圆成颗粒状；将囊壳液b喷淋到滚动的囊芯上，晾干后再将囊壳液a喷淋到滚动的囊芯上，晾干后得到再生微胶囊。

10.如权利要求9所述的一种环保再生混合砂基透水混凝土材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中：将囊壳液b喷淋到滚动的囊芯上，晾干后喷上水并进行冷冻，使得水结冰，之后再将囊壳液a喷淋到滚动的囊芯上，晾干后得到再生微胶囊。

技术总结
本申请公开了一种环保再生混合砂基透水混凝土材料及制备方法，涉及透水混凝土技术领域，包括基层填料，表面材料；基层填料为粗骨料混凝土，间隔材料为细沙混凝土；表面材料包括纤维骨料混凝土和再生微胶囊；具有以下效果：使用无机成分与有机成分的混合使用也提高了透水能力，使用再生微胶囊，使得在遇水和损伤后还可以进行快速自修复，延长混凝土材料的使用寿命，并对开裂进行自修复。

技术研发人员：李志勇,朱晓迪,杨锡,胡海浪,蔡正佳,武辉
受保护的技术使用者：禹智环保科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23