本發(fā)明涉及一種生態(tài)混凝土的膠凝材料及其生態(tài)混凝土，屬于植生混凝土領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、生態(tài)混凝土一直以來被稱為“環(huán)境友好型混凝土”或者“植生混凝土”，主要是指能夠適應(yīng)植物生長，美化環(huán)境景觀，對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土材料，一般至少具備3個特點(diǎn):(1)具備一定強(qiáng)度，對邊坡坡面起到防沖刷作用，保護(hù)坡面免受雨水的侵蝕；(2)要求必須具備為植物提供生存場所的孔隙率，一般確保連續(xù)孔隙率達(dá)到18％～35％，植被根系方能有充足的生長發(fā)育空間；(3)生態(tài)混凝土ph值必須維持在不影響植物生長的水平，一般來說應(yīng)≤10，才能使植物根系生長環(huán)境不受影響。生態(tài)混凝土主要由骨料、膠凝材料、外加劑和水按比例調(diào)配混合而成。膠凝材料一般采用水泥，水泥水化過程中會產(chǎn)生氫氧化鈣等強(qiáng)堿水化產(chǎn)物，造成強(qiáng)堿環(huán)境，生態(tài)混凝土的堿度通常約為13，對植物所生長的環(huán)境起到不利的影響，不利于植物早期的發(fā)芽以及后期長時(shí)間的生長，出現(xiàn)植物不發(fā)芽或次年生長率低的情況?，F(xiàn)有生態(tài)混凝土降堿的主要策略：①調(diào)整水泥種類，這是降低生態(tài)混凝土內(nèi)部堿度的核心方法；②使用酸性土壤來中和生態(tài)混凝土內(nèi)部的堿性物質(zhì)；③通過應(yīng)用封堿技術(shù)，可以阻止水泥中堿性成分的釋放，進(jìn)而降低生態(tài)混凝土內(nèi)部的堿性水平?，F(xiàn)有封堿技術(shù)主要采用dps劑噴涂，dps劑是水基滲透結(jié)晶型防水材料；它的防水機(jī)理是與混凝土中的游離堿等活性成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的枝蔓狀晶體膠質(zhì)，有效地堵塞混凝土內(nèi)部微細(xì)裂縫和毛細(xì)空隙，使混凝土結(jié)構(gòu)具有持久的防水功能和更好的密實(shí)度及抗壓強(qiáng)度，滲透深度達(dá)20-30mm。這樣會造成生態(tài)混凝土的孔隙率變小，不利用植物的生長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種生態(tài)混凝土的膠凝材料及其生態(tài)混凝土，解決了現(xiàn)有生態(tài)混凝土采用單一水泥作為膠凝材料，導(dǎo)致所制備的生態(tài)緩凝土堿度高，不利于植物生長以及現(xiàn)有封堿技術(shù)導(dǎo)致孔隙度小等問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種生態(tài)混凝土的膠凝材料，按照重量百分比計(jì)，包括石膏30-40％、礦粉20-30％、硅藻土3-5％、改性沸石6-8％，余量為硫鋁酸鹽水泥，

4、所述的改性沸石的制備方法：所述的改性沸石的制備方法：將殼聚糖溶于水，形成質(zhì)量濃度20％的殼聚糖溶液，備用，將沸石粉與spa混合均勻，備用；將殼聚糖溶液噴灑在混合物上，然后干燥，即得改性沸石。

5、進(jìn)一步，優(yōu)先地：所述的改性沸石，按照重量百分比計(jì)，由spa5％，殼聚糖20％和沸石粉75％。

6、進(jìn)一步，優(yōu)先地：所述的膠凝材料，按照重量百分比計(jì)，包括石膏36％、礦粉23％、硅藻土5％、改性沸石7％，余量為硫鋁酸鹽水泥。

7、進(jìn)一步，優(yōu)先地：所述礦粉為sp95級或sp105級礦粉。

8、進(jìn)一步，優(yōu)先地：所述的硫鋁酸鹽水泥為42.5硫酸鋁鹽水泥。

9、本發(fā)明也提供過了一種生態(tài)混凝土，按照重量百分比計(jì)，包括本發(fā)明的膠凝材料15-20％，粉煤灰6-10％、減水劑0.1-0.3％、水2-3％，余量為骨料。

10、進(jìn)一步，優(yōu)先地：所述的骨料包括6-10mm碎石、細(xì)砂和硅藻土；所述3-6mm碎石、細(xì)砂和硅藻土的體積比為85:10:5。

11、本發(fā)明的一種生態(tài)混凝土的制備方法，將骨料混合均勻，然后取一半的骨料與膠凝材料和減水劑混合均勻，然后加入剩余的骨料混合均勻，最后加入水混合均勻，即得生態(tài)混凝土。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、本發(fā)明的改性沸石具有良好的降堿作用：sap具有高度吸水的特性，可以吸收并保留混凝土中的水分，水分的保留有助于稀釋ca(oh)2的濃度，從而降低混凝土的堿性。同時(shí)sap在混凝土中還起到內(nèi)養(yǎng)護(hù)的作用，通過緩慢釋放水分，保持水泥漿體的濕潤狀態(tài)，助于水泥的進(jìn)一步水化，生成更多的水化硅酸鈣(c-s-h)凝膠，可以消耗一部分氫氧化鈣，從而減少混凝土中的堿性物質(zhì)。殼聚糖是一種天然高分子聚合物，與沸石結(jié)合，增強(qiáng)沸石的離子交換能力。沸石本身具有離子交換的特性，可以與ca(oh)2中的ca2+離子進(jìn)行交換，從而減少ca(oh)2的量，降低混凝土的堿性。殼聚糖改性沸石后，可以緩慢釋放其吸附的堿性物質(zhì)，有助于維持一個較低且穩(wěn)定的堿性環(huán)境，對生態(tài)混凝土中的植被生長更有利。

14、sap和殼聚糖改性沸石通過離子交換和物理吸附等機(jī)制，有效減少混凝土中的游離氫氧化鈣，從而降低了混凝土的堿性。同時(shí)sap和殼聚糖改性沸石可以增加混凝土的孔隙率，創(chuàng)造更多的孔隙空間，使得混凝土更加多孔和透氣，這樣的孔隙結(jié)構(gòu)有利于水分和空氣的滲透，為植物根系提供了更好的生長條件。通過上述兩點(diǎn)的改善，可以為植物根系提供了一個更加適宜的生長環(huán)境，植物根系可以更好地錨固，吸收水分和養(yǎng)分，同時(shí)也有利于微生物活動，進(jìn)一步促進(jìn)植被的穩(wěn)定生長。

15、采用石膏、礦粉、硅藻土、改性沸石和硫酸鋁鹽水泥等多種材料作為生態(tài)混凝土的膠凝材料，將不同材料降堿方面的作用機(jī)理不同，相互補(bǔ)償各自的不足，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，相互促進(jìn)，更有效地降低混凝土的堿性。同時(shí)還可以改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能，提高其耐久性和穩(wěn)定性。

16、本發(fā)明的生態(tài)混凝土采用具有緩釋作用的低堿性的膠凝材料、復(fù)合粉煤灰、6-10mm碎石、細(xì)砂和硅藻土等材料，具有許多優(yōu)點(diǎn)和相互促進(jìn)作用：粗骨料，提供混凝土的骨架結(jié)構(gòu)；細(xì)骨料增加混凝土的粘聚性，粉煤灰的火山灰活性與水泥中的ca(oh)2反應(yīng)，生成水化硅酸鈣等膠凝物質(zhì)，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和耐久性；硅藻土有助于保持混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和均勻性，同時(shí)可以有效地提高混凝土的強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種生態(tài)混凝土的膠凝材料，其特征在于：按照重量百分比計(jì)，包括石膏30-40％、礦粉20-30％、硅藻土3-5％、改性沸石6-8％，余量為硫鋁酸鹽水泥，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝材料，其特征在于：所述的改性沸石，按照重量百分比計(jì)，由spa?5％，殼聚糖20％和沸石粉75％組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝材料，其特征在于：按照重量百分比計(jì)，包括石膏36％、礦粉23％、硅藻土5％、改性沸石7％，余量為硫鋁酸鹽水泥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝材料，其特征在于：所述礦粉為sp95級或sp105級礦粉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝材料，其特征在于：所述的硫酸鋁鹽水泥為42.5硫酸鋁鹽水泥。

6.一種生態(tài)混凝土，其特征在于：按照重量百分比計(jì)，包括權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的膠凝材料15-20％，粉煤灰6-8％，減水劑0.1-0.3％，水2-3％，余量為骨料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生態(tài)混凝土，其特征在于：所述的骨料包括6-10mm碎石、細(xì)砂和硅藻土；所述6-10mm碎石、細(xì)砂和硅藻土的體積比為85:10:5。

8.一種如權(quán)利要求6所示生態(tài)混凝土的制備方法，其特征在于：將骨料混合均勻，然后取一半的骨料與膠凝材料和減水劑混合均勻，然后加入剩余的骨料混合均勻，最后加入水混合均勻，即得生態(tài)混凝土。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種生態(tài)混凝土的膠凝材料及其生態(tài)混凝土，按照重量百分比計(jì)，包括石膏30?40％、礦粉20?30％、硅藻土3?5％、改性沸石6?8％，余量為硫鋁酸鹽水泥，所述的改性沸石的制備方法：所述的改性沸石的制備方法：將殼聚糖溶于水，形成質(zhì)量濃度20％的殼聚糖溶液，備用，將沸石粉與SPA混合均勻，備用；將殼聚糖溶液噴灑在混合物上，然后干燥，即得改性沸石。本發(fā)明的膠凝材料采用石膏、礦粉、硅藻土、改性沸石和硫酸鋁鹽水泥復(fù)合多種材料，將不同材料的降堿作用機(jī)理不同，相互補(bǔ)償各自的不足，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，相互促進(jìn)，更有效地降低混凝土的堿性。同時(shí)還可以改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能，提高其耐久性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：史欣冉,史云強(qiáng),史云剛,王曉利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島中邦新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23