CN101050093A - 利用钢渣作骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法 - Google Patents

利用钢渣作骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法 Download PDF

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Abstract

一种利用钢渣作为骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法，成分包括：70－85％的压碎值小于5％同时游离氧化钙含量小于3％的钢渣；10－25％的C52.5普通硅酸盐水泥；0.5－1％的增强剂；0－1％的着色粉；3.5－5％的水，其中钢渣的规格为粒径3－8毫米，解决了目前常见的现浇整体式透水路面透水性和路面强度不能兼顾；炼钢产生钢渣无法处置，占地搁置，浪费资源并且污染环境的问题，本发明不仅透水性好，而且耐压强度高。

Description

利用钢渣作骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种用废钢渣、水泥常温振捣成型的整体式透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法。
背景技术
目前常见的现浇整体式透水路面主要有高分子材料粘接和水泥基粘接两种，高分子材料的户外耐候性较差同时价格也很高，不适合户外大面积推广使用，而一般的水泥基粘接材料制作的整体式透水路面透水率好的强度偏低，而强度到了就无法保证透水，这二方面性能难兼顾因此目前无法大范围推广，钢渣是目前较难高附加值利用的一种冶金固体废弃物，我国目前各大钢铁厂炼钢产生的大量废渣无法处置，长期占地搁置，浪费资源并且引起一定的环境污染。
发明内容
本发明的目的是通过对废钢渣的工艺处理，加入专用增强剂配合高强度水泥，采用二次布料振动浇捣成型及养护罩面工艺制成透水性优异、抗压强度较高的全生态钢渣透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法。
为实现上述目的本发明采用的技术手段为：一种利用钢渣作为骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法，所述透水性水泥混凝土路面材料组合物包含重量百分比计的如下组分：
70-85％的压碎值小于5％同时游离氧化钙含量小于3％的钢渣；
10-25％的C52.5普通硅酸盐泥；
0.5-1％的增强剂；
0-1％的着色粉；
3.5-5％的水。
70-85％的压碎值小于5％同时游离氧化钙含量小于3％的钢渣；
10-25％的C52.5普通硅酸盐水泥；
0.5-1％的增强剂；
0-1％的着色粉；
3.5-5％的水。
钢渣的规格为粒径3-8毫米。
增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液，乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水混凝土路面强度较高，聚乙烯醇乳液制成透水混凝土路面强度一般，但掺量较低成本也低。
着色粉选自氧化铁类无机颜料，市场销售的合格产品都可用，但为拜耳乐无机颜料产品最好。
将钢渣、水泥、增强剂、着色粉、水、在两个搅拌机中分类混合后，采用二次布料工艺浇注入设置好模板内，最后成型而得。
将透水性水泥混凝土路面材料组合物的主体料约占路面厚度的70％和面料约占路面厚度的30％按不同配比分开搅拌，将搅拌好的主体料先注入模板中，模板高度为5-30cm，再将搅拌好的面料注入模板作为面层，再加压振动成型。
使用平板振振动成型工艺才能保证成型的透水水泥混凝土路面有足够的结构强度。
将路基粘土层用振动机或人工夯夯实(不宜用蛙式打夯机，宜用振动力较小而振动频率较大的振动施工设备)，在夯实的粘土层上铺上10-50cm厚度的普通20-40mm粒径碎石垫层，在20-40mm粒径碎石层上再铺少量的5-12mm粒径碎石层找平，在找平后的碎石垫层上按道路设计要求设置模板。
二次布料工艺，其中透水混凝土路面主体中不加着色剂，而厚2cm±0.1cm的面层加入着色剂；使用平板振动机振动成型工艺才能保证成型的透水混凝土路面有足够的结构强度。
将C52.5水泥300公斤、5-8MM钢渣1500公斤、增强剂1.5公斤和水80公斤，在强制式搅拌机中搅拌30-60秒后，摊铺在设置好的透水路面模板内作为主体；同时将C52.5水泥50公斤、5-8MM钢渣250公斤、增强剂0.25公斤、着色剂1.5公斤、水15公斤在强制式搅拌机中搅拌120-240秒后摊铺在透水性水泥混凝土路面材料组合物主体上作为面层，即二次布料工艺，同时用平板振动机振动密实，透水性水泥混凝土路面材料组合物成型后应及时用水泥、着色剂、增强剂、水制成的浆用长毛滚筒在刚成型的路面表面滚浆一道，以增强路面面层强度，浆不能太浓会堵住透水孔，也不能太稀会不起作用，透水性水泥混凝土路面材料组合物应在横向和纵向每4-6米距离各设置一道0.5-2.0cm宽度的伸缩缝，伸缩缝在施工中用嵌条予留，路面滚浆后要立即用薄膜覆盖养护7天，同时在24小时后要洒水养护，每天洒水两次，洒水时要避免压力水直接冲击路面表面，透水性水泥混凝土路面材料组合物要洒水养护7天，养护7天后除去薄膜，自然干燥24小时，然后用油性丙烯酸或硅丙或聚氨脂或氟碳清漆加着色粉薄喷罩面一道，清漆和着色粉重量比为2-4∶1，罩面24小时后，用建筑弹性胶灌注予留伸缩缝，灌缝时缝两边用胶带保护，避免道路路面被胶沾污。
使用本发明的有益效果为：本透水路使用的原材料70％为废钢渣，是真正的变废为宝的全生态整体式现浇透水性水泥混凝土路面材料组合物，本发明的透水路面透水系数达到5～10×10-2cm/s，用本工艺铺设的路面，大雨时无任何积水，耐压强度高，成本合理，原料易购，制作方便可大量推广使用。
具体实施方式
一种利用钢渣作为骨料的全生态整体式现浇透水性水泥混凝土路面材料组合物，以钢渣、水泥、增强剂、着色粉、水为原料，按以下配方制成。
原料                      规格                      用量(公斤)
普通硅酸盐水泥            C52.5海螺                 350
优质无机颜料              拜耳                      0～10.5
乙烯聚合物高分子乳液      固含量40％                1.75～21
钢渣                      5～8mm                    1600～2100
水                        自来水                    90～100
生产钢渣现浇透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法按下列步骤进行：
选料
对废钢渣进行热闷纯化调整使钢渣中游离氧化钙含量降低至3％以下，压碎值小于5％，接着将废钢渣块破碎后分级筛选成3～8mm规格待用；
水泥，采用C52.5普通硅酸盐水泥，保证钢渣颗粒间的粘接强度；
增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液，乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水性水泥混凝土路面材料组合物强度较高作为优选选用，聚乙烯醇乳液制成透水性水泥混凝土路面材料组合物强度一般，但掺量较低成本也低；
着色粉选自氧化铁类无机颜料。市场销售的合格产品都可用，但首选为拜耳乐无机颜料产品；
水为自来水。
工艺
将路基粘土层用振动机或人工夯夯实(不宜用蛙式打夯机，宜用振动力较小而振动频率较大的振动施工设备)，在夯实的粘土层上铺上10-50cm厚度的普通20-40mm粒径碎石垫层，在20-40mm粒径碎石层上再铺少量的5-12mm粒径碎石层找平，在找平后的碎石垫层上按道路设计要求设置模板。
将上述权利要求所述的的钢渣、水泥、增强剂、着色粉、水、在两个搅拌机中分类混合后，采用二次布料工艺浇注入设置好模板内，最后成型而得。
将透水性水泥混凝土路面材料组合物的主体料约占路面厚度的70％和面料约占路面厚度的30％按不同配比分开搅拌，将搅拌好的主体料先注入模板中，模板高度为5-30cm，再将搅拌好的面料注入模板作为面层，再加压振动成型，采用二次布料工艺，其中透水混凝土路面主体中不加着色剂，而厚2cm±0.1cm的面层加入着色剂，使用平板振动机振动成型工艺才能保证成型的透水混凝土路面有足够的结构强度，将C52.5水泥300公斤、3-8MM钢渣1500公斤、增强剂1.5公斤和水80公斤，在强制式搅拌机中搅拌120-240秒后，摊铺在设置好的透水路面模板内作为主体；同时将C52.5水泥50公斤、5-8MM钢渣250公斤、增强剂0.25公斤、着色剂1.5公斤、水15公斤在强制式搅拌机中搅拌120-240秒后摊铺在透水性水泥混凝土路面材料组合物主体上作为面层，即二次布料工艺，同时用平板振动机振动密实，透水性水泥混凝土路面材料组合物成型后应及时用水泥、着色剂、增强剂、水制成的浆用长毛滚筒在刚成型的路面表面滚浆一道，以增强路面面层强度，浆不能太浓会堵住透水孔，也不能太稀会不起作用，透水性水泥混凝土路面材料组合物应在横向和纵向每4-6米距离各设置一道0.5-2.0cm宽度的伸缩缝，伸缩缝在施工中用嵌条予留，路面滚浆后要立即用薄膜覆盖养护7天，同时在24小时后要洒水养护，每天洒水两次，洒水时要避免压力水直接冲击路面表面，透水性水泥混凝土路面材料组合物要洒水养护7天，养护7天后除去薄膜，自然干燥24小时，然后用油性丙烯酸或硅丙或聚氨脂或氟碳清漆加着色粉薄喷罩面一道，清漆和着色粉重量比为2-4∶1，罩面24小时后，用建筑弹性胶灌注予留伸缩缝，灌缝时缝两边用胶带保护，避免道路路面被胶沾污。
即得到本产品钢渣整体式透水性水泥混凝土路面材料组合物，本产品的特点在增强剂、钢渣及选择配比和工艺上，正常的石子水泥制成的透水性良好的透水性混凝土道路抗压强度只能在20Mpa以下，而加了我们的增强剂在确保透水性能的条件下可以提高到25Mpa以上，利用钢渣代替石子强度可以达到30Mpa以上。
本钢渣整体式透水性水泥混凝土路面材料组合物主要技术指示检测结果如下：
本透水性水泥混凝土路面材料组合物透水系数达到5～15×10-2cm/s
透水性水泥混凝土路面材料组合物最高抗压强度达到25-35MPa
透水性水泥混凝土路面材料组合物最高抗折强度达到3-5Mpa
透水性水泥混凝土路面材料组合物空隙率≥20％

Claims (9)

1、一种利用钢渣作为骨料的透水性水泥混凝土路面材料组合物及方法，其特征在于：所述透水性水泥混凝土路面材料组合物包含重量百分比计的如下组分：
70-85％的压碎值小于5％同时游离氧化钙含量小于3％的钢渣；
10-25％的C52.5普通硅酸盐水泥；
0.5-1％的增强剂；
0-1％的着色粉；
3.5-5％的水。
2、根据权利要求1所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物，其特征在于：钢渣的规格为粒径3-8毫米。
3、根据权利要求1-2任一项所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物，其特征在于增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液。
4、根据权利要求1-3任一项所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物，其特征在于着色粉选自氧化铁类无机颜料。
5、一种制备权利要求1-4任一项所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物的方法，其特征在于：
将路基粘土层用振动机或人工夯夯实，在夯实的粘土层上铺上10-50cm厚度的普通20-40mm粒径碎石垫层，在20-40mm粒径碎石层上再铺少量的5-12mm粒径碎石层找平，在找平后的碎石垫层上按道路设计要求设置模板，将钢渣、水泥、增强剂、着色粉、水、在两个搅拌机中分类混合后，采用二次布料工艺浇注入设置好模板内，最后成型而得，将透水性水泥混凝土路面材料组合物的主体料约占路面厚度的70％和面料约占路面厚度的30％按不同配比分开搅拌，将搅拌好的主体料先注入模板中，再将搅拌好的面料注入模板作为面层，再加压振动成型。
6、根据权利要求5所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物的制备方法，其特征在于：采用二次布料工艺，其中透水混凝土路面主体中不加着色剂，而厚2cm±0.1cm的面层加入着色剂。
7、根据权利要求5所述的透水性水泥混凝土路面材料组合物的制备方法，其特征在于：使用平板振动机振动成型工艺才能保证成型的透水混凝土路面有足够的结构强度。
8、根据权利要求5所述的利用钢渣透水性水泥混凝土路面材料组合物制备方法，其特征在于：将C52.5水泥300公斤、5-8MM钢渣1500公斤、增强剂1.5公斤和水80公斤，在强制式搅拌机中搅拌120-240秒后，摊铺在设置好的透水路面模板内作为主体；同时将C52.5水泥50公斤、5-8MM钢渣250公斤、增强剂0.25公斤、着色剂1.5公斤、水15公斤在强制式搅拌机中搅拌120-240秒后摊铺在透水性水泥混凝土路面材料组合物主体上作为面层，即二次布料工艺，同时用平板振动机振动密实，透水性水泥混凝土路面材料组合物成型后应及时用水泥、着色剂、增强剂、水制成的浆用长毛滚筒在刚成型的路面表面滚浆一道，以增强路面面层强度，浆不能太浓会堵住透水孔，也不能太稀会不起作用，透水性水泥混凝土路面材料组合物应在横向和纵向每4-6米距离各设置一道0.5-2.0cm宽度的伸缩缝，伸缩缝在施工中用嵌条予留，路面滚浆后要立即用薄膜覆盖养护7天，同时在24小时后要洒水养护，每天洒水两次，洒水时要避免压力水直接冲击路面表面，透水性水泥混凝土路面材料组合物要洒水养护7天，养护7天后除去薄膜，自然干燥24小时，然后用油性丙烯酸或硅丙或聚氨脂或氟碳清漆加着色粉薄喷罩面一道，清漆和着色粉重量比为2-4∶1，罩面24小时后，用建筑弹性胶灌注予留伸缩缝，灌缝时缝两边用胶带保护，避免道路路面被胶沾污。
9、根据权利求8所述的利用钢渣透水性水泥混凝土路面材料组合物制备方法，其特征在于：路面模板高度为5-30cm。
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