本發(fā)明涉及一種透水磚或透水混凝土用透水劑及應用，屬于建筑材料技術領域。
背景技術：
透水磚和透水混凝土能將降雨就地消納和利用，快速補充地下水資源，減少城市水資源的浪費，并能減緩城市下水道的排水壓力。隨著各城市海綿城市的建設，透水磚和透水混凝土將具有廣闊的市場前景。透水磚和透水混凝土在制備過程中，都需要使用改善其性能的外加劑。
透水混凝土具有低水膠比和無細集料的特點，目前，大多數(shù)的透水混凝土和透水磚多用普通混凝土外加劑代替，如膠結劑等。上述膠結劑的使用，容易造成透水混凝土干燥、凝結時間過快，不易卸料，耐久性差、后期強度低、工作性能差等問題，給生產(chǎn)及施工帶來諸多不便。
目前，大多數(shù)透水磚都是以天然碎石為主要資源，主要通過膠凝材料、碎石和外加劑相互作用組成的無砂混凝土透水磚，或者底層為細骨料，表層為粗骨料，實現(xiàn)透水功能。該透水磚抗壓強度普遍偏低，且泥漿容易阻塞透水磚內(nèi)部的縫隙，造成透水性大大降低，因此后期的維修成本較高。目前透水磚使用的外加劑主要是增加其強度的，透水效果差。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種透水磚或透水混凝土用透水劑。該透水劑具有強度高、粘接力強勁、添加量小、成本低等優(yōu)點。采用它可提高透水層的和易性，增強透水性，提高透水磚的耐久性和后期強度。
本發(fā)明的技術方案是：一種透水磚或透水混凝土用透水劑，其特征是，其組分及重量份為：減水劑75-110，緩凝劑150-300、粘結劑100-150、引氣劑55-70和水55-100。
其中減水劑：可以為萘系減水劑、脂肪族減水劑、聚羧酸減水劑，優(yōu)選聚羧酸減水劑；減水劑用于減少透水混凝土的用水量，增加密實性，提高和易性，確保運輸。
緩凝劑：可以采用木質(zhì)素磺酸鈣、羥基羥酸(如檸檬酸、酒石酸等)、脫硫石膏等，優(yōu)選脫硫石膏；緩凝劑可延緩水泥的水化速度，調(diào)節(jié)凝結時間，提高混凝土的可操作時間，對混凝土的后期強度無不利影響。
粘結劑：可分散乳膠粉、硅膠粉等，優(yōu)選可分散乳膠粉，具有高強的粘結力。
引氣劑：采用松香類引氣劑。可提高凝土拌合物和易性(流動性)和耐久性。
本發(fā)明適宜于透水混凝土的最佳配方：聚羧酸減水劑90、脫硫石膏220、可分散乳膠粉120、松香類引氣劑65和水80。
本發(fā)明適宜于透水磚的最佳配方：聚羧酸減水劑85、脫硫石膏200、可分散乳膠粉120、松香類引氣劑60和水60。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
使用方法：在透水混凝土中的用量為膠凝材料的0.5％-2.0％。在透水磚中透水層的用量比例在0.5-1.8％。
本發(fā)明的透水劑可以應用于透水磚的制備。具體方案如下：一種透水磚，其特征是，包括透水耐磨層和透水層，
所述透水耐磨層的組分及重量份為：水泥15-20，石英砂10-15，多孔細骨料60-70，硅灰1-3，水3-6，增強劑3-5和顏料3-8；
所述透水層的組分及重量份為：電石泥5-15，粉煤灰5-8，礦粉5-8，水泥1-3，陶粒5-10，多孔粗骨料65-75，透水劑0.5-1.8和水3-8；
所述透水耐磨層和透水層的質(zhì)量比為1:7.5-8.5，優(yōu)選1:8。
所述多孔細骨料、多孔粗骨料：工業(yè)廢渣(如高爐渣、鋼渣、煤渣等)高溫冶煉煅燒后，高溫煅燒的煅燒溫度為1250-1350℃，煅燒時間為25-35min，其礦物成分中硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等活性物質(zhì)具有水硬性，且顆粒表面粗糙，內(nèi)部結構自身遍布多種大小不一的自然封閉的孔洞，經(jīng)過篩分獲得40-80目的細骨料；經(jīng)過篩分獲得5-10mm的粗骨料。
所述增強劑：粉狀，硅氟強固劑(由上海璟石景觀工程有限公司提供)，適用于面層，用于色彩校正，表面強化，抗污染。
制備方法：
(1)準備透水耐磨層用物料：先將其他原料(水泥、石英砂、多孔細骨料、硅灰和顏料)混合拌勻，再加入水和增強劑用攪拌機攪拌均勻，備用；
(2)準備透水層用物料：先將其他原料(電石泥、粉煤灰、礦粉、水泥、陶粒和多孔粗骨料)攪拌混合均勻，再加水和透水劑用攪拌機攪拌均勻，備用；
(3)成型：將步驟(1)和步驟(2)的物料送入彩磚振動成型設備成型。
(4)成型透水磚坯進入養(yǎng)護窯內(nèi)養(yǎng)護。
水泥：水泥強度等級為42.5級及以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。石英砂：粒度在40-70目之間，要求含泥(粉)量小于1％。硅灰：冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時產(chǎn)生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細硅質(zhì)粉體材料。所用硅灰的二氧化硅(SiO2)含量大于90％。顏料：顏料為無機顏料，粉末狀，氧化鐵系紅、黃、藍、綠、黑。電石泥：電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣，含水量為8-12％。電石泥中微量元素未超過排放標準、放射性符合建筑主體材料技術要求。粉煤灰：符合《GBT 1596-2005》用于水泥和混凝土中的粉煤灰。礦粉：符合《GBT 18046-2008》用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉。陶粒：黏土、粉煤灰或煤矸石陶粒中的一種或幾種，密度350-450kg/m3，筒壓強度≥1.5MPa，顆粒粒徑5-10mm。
本發(fā)明的透水劑機理是：高效減水劑的加入，可以極大地減少用水量，提高透水混凝土的流動性，增加混凝土的密實性；引氣劑的加入可提高透水混凝土的流動性，工作性和抗凍融耐久性，延長使用壽命；緩凝劑的加入可改善透水混凝土的可操作性，防止早凝或快凝；粘結劑可提高透水混凝土的密實性、保水性，改善透水混凝土的表面耐久性。上述原材料通過機械攪拌獲得一種高效透水劑。
本發(fā)明的效果是：
(1)本發(fā)明的透水劑可提高透水層的和易性，增強透水性，提高透水磚的耐久性和后期強度。且其添加量少，成本低。
(2)本發(fā)明的透水磚采用陶粒和再生多孔粗骨料作為透水層的骨料，利用其多孔、吸水性好、強度高等特點提高強度和透水性，而且質(zhì)輕，搬運方便。產(chǎn)品的技術指標：抗壓強度≥50.0Mpa，磨坑長度≤28mm，保水性大于0.8g/cm3，透水系數(shù)(15℃)大于7.2×10-2cm/s；凍融循環(huán)試驗后，外觀質(zhì)量無正面粘皮及缺損，無缺棱掉角、無裂紋、色差及分層等，強度損失為≤15％。經(jīng)使用3年后，透水性下降≤20％。
具體實施方式
以下結合實施例來對本發(fā)明進行說明。
本發(fā)明實施例所使用的聚羧酸減水劑：-Ⅰ聚羧酸高性能減水劑，江蘇蘇博特新材料股份有限公司提供。
脫硫石膏：SO3(三氧化硫)含量大于40％，游離水含量低于7.4mg/kg，附著水含量低于5％，燒失量低于2％。
可分散乳膠粉：ZJ6015通用型可再分散乳膠粉，江蘇兆佳建材科技有限公司提供。
松香類引氣劑：BT-4014型松香類引氣劑，長沙市海巖混凝土外加劑有限公司提供。
實施例1(透水磚用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑85、脫硫石膏200、可分散乳膠粉120、松香類引氣劑60和水60。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
應用實例(透水磚)
透水耐磨層配比(重量份)：水泥15，石英砂10，多孔細骨料60，硅灰1，水3，增強劑3和顏料(氧化鐵系紅)3；
透水層配比(重量份)：電石泥5，粉煤灰5，礦粉5，水泥1，陶粒5，多孔粗骨料65，透水劑1，水3；
透水耐磨層和透水層的質(zhì)量比為1:8。
所述多孔細骨料、多孔粗骨料：煤渣高溫冶煉煅燒后，高溫煅燒的煅燒溫度是1350℃，煅燒時間為25min，其礦物成分中硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等活性物質(zhì)具有水硬性，且顆粒表面粗糙，內(nèi)部結構自身遍布多種大小不一的自然封閉的孔洞，經(jīng)過篩分獲得40-80目的細骨料；經(jīng)過篩分獲得5-10mm的粗骨料。
制備方法：
(1)準備透水耐磨層用物料：先將其他原料(水泥、石英砂、多孔細骨料、硅灰和顏料)混合拌勻，再加入水和增強劑用攪拌機攪拌均勻，備用；
(2)準備透水層用物料：先將其他原料(電石泥、粉煤灰、礦粉、水泥、陶粒和多孔粗骨料)攪拌混合均勻，再加水和透水劑用攪拌機攪拌均勻，備用；
(3)成型：將步驟(1)和步驟(2)的物料送入彩磚振動成型設備成型。成型方式為：振動擠壓成型。
(4)成型透水磚坯進入養(yǎng)護窯內(nèi)養(yǎng)護，得到透水磚。規(guī)格為：300*150*60mm。
產(chǎn)品的技術指標：抗壓強度≥50.0Mpa，磨坑長度為25mm，保水性為0.93g/cm3，透水系數(shù)(15℃)為9.0×10-2cm/s；凍融循環(huán)試驗后，外觀質(zhì)量無正面粘皮及缺損，無缺棱掉角、無裂紋、色差及分層等，強度損失為≤15％。該透水磚經(jīng)使用3年后，保水性為0.82g/cm3，透水系數(shù)(15℃)為7.8×10-2cm/s。
綜上，本發(fā)明透水磚采用陶粒和再生多孔粗骨料作為透水層的骨料，利用其多孔、吸水性好、強度高等特點提高強度和透水性。同時采用本發(fā)明的透水劑后，透水磚透水性、強度進一步提高，后期耐久性和后期強度更高，具有廣闊的應用前景。
實施例2(透水混凝土用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑90、脫硫石膏220、可分散乳膠粉120、松香類引氣劑65和水80。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
應用實例：本發(fā)明按C25透水混凝土施工配合比制備混凝土時，上述外加劑的用量為膠凝材料質(zhì)量的1.0％，加入上述外加劑的該透水混凝土各性能進行測試。產(chǎn)品的技術指標：漏漿1.5％，初凝時間18h:30min，孔隙率35％-37％，透水系數(shù)2.2mm/s，抗壓強度40MPa。
綜上：普通透水劑用量大，透水效果差，透水磚和透水混凝土的耐久性差。而本發(fā)明透水劑在透水混凝土中的用量少，僅為膠凝材料的0.5％-2％，大大提高了透水性，降低成本。
實施例3(透水磚用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑80、脫硫石膏180、可分散乳膠粉100、松香類引氣劑55和水55
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
實施例4(透水磚用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑90、脫硫石膏210、可分散乳膠粉130、松香類引氣劑65和水70。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
實施例5(透水混凝土用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑100、脫硫石膏250、可分散乳膠粉150、松香類引氣劑70和水100。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。
實施例6(透水混凝土用透水劑)
配方：聚羧酸減水劑85、脫硫石膏200、可分散乳膠粉100、松香類引氣劑60和水75。
制備方法：將上述原材料通過機械攪拌混合均勻，即得。