一种页岩陶粒透水生态混凝土的制作方法[0002]现有的混凝土作为最大宗人造建筑材料，给人类带来了文明的同时也破坏了自然生态环境。传统的道路、港湾、护坡等工程构件一般由水泥、石子、砂、钢筋等材料制备的普通混凝土构成，封闭不透水，植物无法生长，彻底破坏了自然水土环境，对生态环境造成了显著的负面影响。因封闭的混凝土没有透水、透气性，表面温度在夏季可达40°C~60°C，加剧了城市的“热岛效应”，且极易造成城市雨水的积聚而发生溃涝。此外，由于地下水得不到及时补给，一些城市出现了地下水位的持续下降，而导致建筑物开裂和倾斜。
[0003]本发明的目 的在于提供一种页岩陶粒透水生态混凝土，旨在解决现有混凝土渗水透气性差导致城市生态环境受影响、热岛效应、易生内涝的问题。[0004]本发明是这样实现的，一种页岩陶粒透水生态混凝土，包括总胶凝材料，所述总凝胶材料包括以下按质量份计各组分:[0005]水泥22.4 ~34 份，[0006]煤灰5.6 ~8.7 份，[0007]硅灰1.5 ~4.2 份，
[0008]所述页岩陶粒透水生态混凝土还包括35~95质量份的；
[0009]所述页岩陶粒透水生态混凝土还包括减水剂和水，其中所述减水剂的量为总凝胶材料质量的0.2~0.4%，所述水的量为总凝胶材料质量的22~25%。
[0010]优选地，所述总胶凝材料包括以下按质量份计各组分:
[0011]水泥23.7 ~31.4 份，
[0012]煤灰5.9 ~8.0 份，
[0013]硅灰2.8 ~3.9 份，
[0014]所述页岩陶粒透水生态混凝土包括56.7~68.9份的页岩陶粒。
[0015]优选地，所述页岩陶粒粒径大小为3~30mm，24h吸水率为9~11%，堆积密度是350 ~950kg/m3。
[0016]优选地，所述页岩陶粒粒径大小为5~20mm,堆积密度为600~670kg/m3。
[0017]优选地，所述页岩陶粒在使用前进行预湿处理，所述预湿处理为将页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0018]优选地，所述水泥为早强型水泥或强度级别在32.5级以上；所述水泥的品种为煤灰水泥、矿洛水泥、快硬水泥、娃酸盐水泥和普通娃酸盐水泥中的至少一种。
[0019]优选地，所述水泥为低碱性水泥。
[0020]优选地，所述煤灰为二级以上煤灰。[0021]优选地，所述硅灰中SiO2含量在85%以上。
[0022]优选地，所述减水剂的减水率不小于20%。
[0023]本发明克服现有技术的不足，提供一种页岩陶粒透水生态混凝土，通过将总胶凝材料、页岩陶粒、减水剂和水搅拌混合得到，其中，总胶凝材料包括22.4~34份水泥、5.6~
8.7份煤灰、1.5~4.2份硅灰，页岩陶粒为35~95质量份，减水剂的量为总胶凝材料质量的0.2~0.4%，水的量为总凝胶材料质量的22~25%。在本发明中，由于没有采用陶砂作为原材料(或含量极微)，而是通过选用页岩陶粒颗粒与其他重要原料配合，使得页岩陶粒颗粒之间形成点状接触，这使得本发明的页岩陶粒透水生态混凝土具有类似于沙琪玛样的网架结构，该混凝土表面和内部均为粗糙、多孔，水份可以从混凝土上表面浇入后从下表面流出。在本发明中，不仅可以保证该页岩陶粒透水生态混凝土具有满足工程应用所需的强度，而且，最大限度地提高了孔隙率，从而提高了透水、透气性能，在此基础上，在本发明中，还尽可能地降低了混凝土中的碱含量，非常有利植物生长。
[0024]此外，本发明的页岩陶粒透水生态混凝土还具有保温性、减震性、耐火性、净水、净气、景观效应等许多优点。
[0025]本发明的页岩陶粒透水混凝土不仅可广泛用于广场、人行道、公园内道路和停车场等市政领域，也可广泛用于河、湖、沟渠、公路与铁路的边坡加固与绿化、车库顶与屋顶绿化等建筑工程领域 ，以及人工湿地、污水处理、河、湖、沟渠和池塘基底水质净化等水环境净化领域。

[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]实例I
[0028]选择粒径范围为3mm~30mm、堆积密度为350kg/m3~450kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒，在水中充分侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0029]分别称取32.5级低碱性早强型煤灰水泥22.4kg，二级煤灰5.6kg，SiO2含量为85%的硅灰1.5kg，减水剂0.2kg，以及水7.7kg。
[0030]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.2kg减水剂与剩余的水混合后加入搅拌机，搅拌1.5min。当湿浆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成生态透水页岩陶粒混凝土。按本配合比测得的孔隙率是32%，28天抗压强度是5.0MPa,透水系数是8mm/s，表观密度是1090kg/m3。
[0031]实例2
[0032]选择粒径范围为5mm~20mm、堆积密度为350kg/m3~950kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并达到饱和面干状态。[0033]分别称取32.5强度级快硬水泥34kg，二级煤灰8.7kg，SiO2含量为86%的硅灰
4.2kg，减水剂 0.1287kg，以及水 9.87kg。
[0034]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.1287kg减水剂与剩余的水混合后加入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是22%，28天抗压强度为
6.03MPa,透水系数是6.4mm/s,表观密度是1110kg/m3。
[0035]实例3
[0036]选择粒径范围为5mm~20mm、堆积密度为450kg/m3~550kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0037]分别称取32.5强度级快硬水泥24.8kg，二级煤灰6.2kg，SiO2含量为88%的硅灰
3.1kg，减水剂 0.1023kg,以及水 8.2kg。
[0038]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.1023kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是21%，28天抗压强度为
7.5MPa，透水系数是7.2mm/s，表观密度是1178kg/m3。
[0039]实例4
[0040]选择粒径范围为5mm~20mm、堆积密度为550kg/m3~650kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0041]分别称取32.5强度级硅酸盐水泥23.7kg，二级煤灰5.9kg，SiO2含量为89%的硅灰3.9kg，减水剂0.172kg，以及水10.2kg。
[0042]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.172kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是15%，28天抗压强度为
10.0MPa,透水系数是2.4mm/s,表观密度是1198kg/m3。
[0043]实例5
[0044]选择粒径范围为5mm~10mm、堆积密度为650kg/m3~750kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0045]分别称取32.5强度级低碱性硅酸盐水泥31.4kg，二级煤灰8.0kg, SiO2含量为86%的硅灰3.9kg，减水剂0.0858kg,以及水8.6kg。
[0046]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，搅拌1.5min以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌
0.5min,再将0.0858kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是13%，28天抗压强度为15.0MPa，透水系数是2mm/s，表观密度是1238kg/m3。
[0047]实例6
[0048]选择粒径范围为5mm~10mm、堆积密度为750kg/m3~850kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0049]分别称取32.5强度级低碱性矿渣水泥34kg，二级煤灰8.0kg, SiO2含量为90%的硅灰4.2kg，减水剂0.194kg，以及水10.7kg。
[0050]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将
0.194kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是11%，28天抗压强度为20.0MPa，透水 系数是1.03mm/s，表观密度是1400kg/m3。
[0051]实例7
[0052]选择粒径范围为3mm~5mm、堆积密度为850kg/m3~950kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0053]分别称取32.5强度级低碱性矿渣水泥34kg，二级煤灰8.0kg, SiO2含量为92%的娃灰4.2kg,减水剂0.4kg,以及水22kg。
[0054]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.4kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机，搅拌1.5min。当湿的浆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是10%，28天抗压强度为10.0MPa，透水系数是1.13mm/s，表观密度是1200kg/m3。
[0055]实例8
[0056]选择粒径范围为20mm~30mm、堆积密度为850kg/m3~950kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h，达到饱和，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0057]分别称取32.5强度级硅酸盐水泥34kg，二级煤灰8.0kg, SiO2含量为85%的硅灰
4.2kg，减水剂 0.194kg，以及水 10.7kg。
[0058]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将
0.194kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是12%，28天抗压强度为
12.0MPa，透水系数是1.03mm/s，表观密度是1200kg/m3。
[0059]对比实施例1
[0060]选择粒径范围为5mm~20mm、堆积密度为450kg/m3~550kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒。
[0061]分别称取32.5强度级快硬水泥24.8kg，二级煤灰6.2kg，SiO2含量为88%的硅灰
3.1kg，减水剂 0.1023kg,以及水 30.2kg。
[0062]先将页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将0.1023kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机，搅拌1.5min。当湿的浆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是41%，28天抗压强度为6.5MPa，透水系数是
20.2mm/s,表观密度是 1278kg/m3。
[0063]在对比实施例1中，该页岩陶粒透水生态混凝土透水系数过大，强度过低，表观差。
[0064]对比实施 例2
[0065]选择粒径范围为5mm~10mm、堆积密度为650kg/m3~750kg/m3、吸水率为9~11%的0.1m3页岩陶粒在水中侵泡24h达到饱和后，取出使页岩陶粒表面风干，并处于饱和面干状态。
[0066]分别称取32.5强度级低碱性硅酸盐水泥41.4kg，二级煤灰8.0kg, SiO2含量为76%的硅灰3.9kg，减水剂0.0858kg,以及水8.6kg。
[0067]先将饱和面干的页岩陶粒投入强制式搅拌机，再将水泥、煤灰以及硅灰组成的总胶凝材料加入搅拌Imin以上，然后加入配合比所用水量的一半并搅拌0.5min，再将
0.0858kg减水剂与剩余的水混合后倒入搅拌机,搅拌1.5min。当湿的衆体在集料颗粒表面形成平滑、有光泽的包裹层时，即可出机，然后通过浇筑、平整、振捣、抹面、养护等工艺全过程，即形成页岩陶粒透水生态混凝土。按本配合比测得的孔隙率是13%，28天抗压强度为15.0MPa,透水系数是2mm/s,表观密度是1238kg/m3。
[0068]在对比实施例2中，硅灰中SiO2含量过低，硅灰的活性降低，需要通过多增加水泥用量来补充，因此，得到的页岩陶粒透水生态混凝土水泥含量就相对较高，那么混凝土的碱性就大，就不宜植物生长。
[0069]相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果:
[0070](I)本发明的页岩陶粒透水混凝土具有轻质高强、透水、吸水、透气的显著特点。
[0071](2)本发明的页岩陶粒透水混凝土具有净水、净气的特点，而且适于植物生长，可广泛用于广场、人行道、公园内道路和停车场等市政领域，也可广泛用于河、湖、沟渠、公路与铁路的边坡加固与绿化、车库顶与屋顶绿化等建筑工程领域，以及人工湿地、污水处理、河、湖、沟渠和池塘基底水质净化等水环境净化领域。
[0072](3)本发明的页岩陶粒透水混凝土具有保温性、减震性、耐火性优良等特点。
[0073](4)本发明的页岩陶粒透水混凝土的制备材料来源广泛、便宜易得，制备过程简单，适于产业化生产。[0074]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所 作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。