一种环保透水性混凝土制备工艺的制作方法

本发明涉及混凝土制备，具体涉及一种环保透水性混凝土制备工艺。

背景技术：

1、随着城镇化的发展，城市建筑、道路、广场占地面积不断增多，满足了现代社会人们生活、工作的需求，但随之出现了一系列的“城市病”，如城市内涝、城市径流面源污染、热岛效应等。每逢雨季，许多城市会出现不同程度的内涝，内涝不仅影响人们的出行，甚至对人们的生命安全造成威胁。此外，雨水径流在汇流过程中冲刷、裹挟大量来自屋面、小区路面、市政道路路面等累积的污染物，加剧了河流的污染。而城镇中大面积路面硬化，土壤及植被覆盖的面积大量减少，阻碍了空气中热量和水分与土壤进行交换，并且植被所吸收的热量下降，导致城镇中温度普遍高于周边，造成日益严重的城市热岛效应，因此高强度透水混凝土逐步进入人们的视野。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种环保透水性混凝土制备工艺，解决了现阶段透水性混凝土机械强度不高，易破损的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种环保透水性混凝土制备工艺，具体包括如下步骤：

4、称取如下重量份原料：水泥400-450份、改性树脂150-200份、改性填料300-500份、碎石骨料1000-1100份、硅粉25-30份、减水剂6-8份和水130-150份，将原料混合均匀制得环保透水性混凝土。

5、进一步，所述的改性树脂由如下步骤制成：

6、将二氨基二苯二硫醚、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和甲苯混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为40-60℃，ph值为11-12的条件下，进行反应5-7h，制得改性单体，将改性单体、聚四氢呋喃、2,2-双羟甲基丙二酸二乙酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，在转速为150-200r/min，温度为60-65℃的条件下，进行反应5-7h，制得改性树脂。

7、进一步，所述的二氨基二苯二硫醚和3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:4，改性单体、聚四氢呋喃、2,2-双羟甲基丙二酸二乙酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:10:13:50，二月桂酸二丁基锡的用量为改性单体、聚四氢呋喃和2,2-双羟甲基丙二酸二乙酯质量和的1-1.5％。

8、进一步，所述的改性填料由如下步骤制成：

9、步骤b1：将玄武岩纤维分散在乙醇中，加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和去离子水，在转速为150-200r/min，温度为30-40℃的条件下，进行反应1-1.5h后，过滤去除滤液，将底物分散在dmf中，加入3-巯丙基三乙氧基硅烷和正丁基锂，在转速为120-150r/min，365nm紫外光照射的条件下，进行反应3-5h，制得预处理玄武岩纤维；

10、步骤b2：将预处理玄武岩纤维分散在二甲基亚砜中，加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在转速为150-200r/min，温度为60-65℃的条件下，进行反应10-15h，降温至室温并加入氟化铵，继续反应20-25h，再在温度为80-85℃的条件下，陈化20-25h，制得改性玄武岩，将丙烯酸、环氧丙醇、对甲基苯磺酸和甲苯混合均匀，在转速为60-80r/min，温度为112-115℃的条件下，回流反应3-5h，制得中间体1；

11、步骤b3：将改性玄武岩纤维、中间体1和二甲基亚砜混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃，ph值为11-12的条件下，进行反应3-5h，制得改性基体，将改性基体、丙烯酸乙酯和氢氧化钠溶液混合，在转速为120-150r/min，温度为20-25℃的条件下，搅拌并加入过硫酸钾和二氧化钛溶胶，升温至60-65℃，进行反应2-3h后，加入盐酸溶液中，在温度为80-85℃的条件下，浸泡30-40min，制得前驱体；

12、步骤b4：将前驱体、4-甲酰基苯硼酸和苯混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为81-83℃的条件下，回流反应6-8h，过滤去除滤液，将底物分散在无水乙醇中，在转速为150-200r/min，温度为65-70℃的条件下，搅拌并加入对苯二胺，进行反应10-12h，制得改性填料。

13、进一步，步骤b1所述的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为玄武岩纤维质量3％，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-巯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，正丁基锂的用量为3-巯丙基三乙氧基硅烷质量的0.3-0.5％。

14、进一步，步骤b2所述的预处理玄武岩纤维、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为2g:5ml:0.3g，丙烯酸和环氧丙醇的摩尔比为1:1，对甲基苯磺酸的用量比为丙烯酸和环氧丙醇质量和的1-1.5％。

15、进一步，步骤b3所述的改性玄武岩纤维上的氨基和中间体1的摩尔比为1:1，改性基体、丙烯酸乙酯、氢氧化钠溶液、过硫酸钾和二氧化钛溶胶的用量比1g:5g:10ml:0.45g:10g，氢氧化钠溶液的浓度为5mo l/l，盐酸溶液的浓度为6mo l/l。

16、进一步，步骤b4所述的前驱体、4-甲酰基苯硼酸和对苯二胺的用量比为1g:10mmol:12mmo l。

17、本发明的有益效果：一种环保透水性混凝土包括如下原料：水泥、改性树脂、改性填料、碎石骨料、硅粉、减水剂和水，改性树脂以二氨基二苯二硫醚和3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷为原料，使得二氨基二苯二硫醚上的氨基和3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷上的环氧基反应形成新的羟基，将改性单体、聚四氢呋喃、2,2-双羟甲基丙二酸二乙酯和二环己基甲烷二异氰酸酯反应，形成异氰酸酯基封端的改性树脂，在原料共混过程中，改性树脂上的异氰酸酯基能够和改性填料表面的氨基反应，改性树脂为超支化结构，且侧链含有硅氧烷结构能够发生水解，进而与碎石骨料、硅粉和水泥产生包覆，提升了混凝土的机械性能，改性填料以玄武岩纤维为原料用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷处理，使得表面接枝双键，再与3-巯丙基三乙氧基硅烷在紫外线照射的条件下反应，使得表面的双键与3-巯丙基三乙氧基硅烷上的巯基接枝，制得预处理玄武岩纤维，将预处理玄武岩纤维和3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应，使得预处理玄武岩表面硅氧烷基团与3-氨基丙基三乙氧基硅烷水解缩合形成倍半硅氧烷结构，将丙烯酸和环氧丙醇反应，使得丙烯酸上的羧基和环氧丙醇上的羟基酯化，制得中间体1，将中间体1和改性玄武岩纤维在碱性条件下反应，使得中间体1上的环氧基和改性玄武岩纤维素上的氨基反应，制得改性基体，将改性基体和丙烯酸乙酯在过硫酸钾的作用下，在表面形成聚丙烯酸酯，同时在聚丙烯酸酯之间嵌有二氧化钛溶胶，在盐酸溶液中处理去除二氧化钛，形成多孔结构，制得前驱体，将前驱体和4-甲酰基苯硼酸反应，使得4-甲酰基苯硼酸上的硼酸基团与前驱体表面的羟基反应，形成硼酸酯结构，再加入对苯二胺，使得对苯二胺上的氨基与醛基反应形成席夫碱结构，制得改性填料，改性填料上含有大量的孔隙，且改性树脂在与水共混时也会发泡，使得制备出混凝土具有很好透水性，改性填料为核壳结构，在内核和外壳之间含有笼型倍半硅氧烷支撑结构，能够进一步提升混凝土的机械性能，改性填料上含有硼酸酯结构和席夫碱结构与改性树脂上的s-s键均为动态共价键，使得混凝土在破损后能够快速修复，进而增加了使用寿命。