CN101392484A - 仿石材纹理透水混凝土地面及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种仿石材纹理透水混凝土地面及其施工方法，自下而上包括夯实地基、碎石层、透水混凝土结构层、透水混凝土面层，透水混凝土面层是仿石材纹理透水混凝土面层；透水混凝土面层所用的原材料和重量配合比：河砂加入量为2100kg/m3～2300kg/m3；水泥：325kg/m3～335kg/m3；硅灰：39kg/m3～41kg/m3；I级粉煤灰：24kg/m3～26kg/m3；减水剂：3.4kg/m3～3.6kg/m3；自来水：78kg/m3～80kg/m3。本发明使透水混凝土路面同时具有透水性和装饰性，在保证路面强度、具有混凝土路面纹理的前提下，提高了混凝土路面透水、透气效果。

Description

仿石材纹理透水混凝土地面及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土路面及其施工方法。
背景技术
由于全球性气候变化和地下水的过采以及环境污染，许多可利用水源遭到了破坏，我国正面临着大范围的缺水威胁，特别是在北方的广大地区情况尤为严重，这正在成为制约我国经济发展和社会进步的瓶颈。另一方面，我国的城市化进程进展很快，大面积的地面被密实混凝土覆盖，造成大量雨水流失，也经常由于降雨量过大，超过市政工程排水能力而导致交通瘫痪。因此，建设透水路面，使雨水返回地下，补充地下水源，维护地下水的生态平衡是一项利国利民、且为我国社会和经济发展急需的一项系统技术。
公知的普通混凝土透水砖虽然已有应用，但是由于是加压成型，大多数透水效果并不太理想，而且表面是普通混凝土的外观表面，装饰效果单一，对于有装饰效果要求的公共场的应用，不能满足多样化的装饰需要。
近年来，我国对于透水混凝土的实验室内的研究有见报道，但作为实际应用的透水混凝土铺装尚不多见，特别是大面积的应用迄今未见报道。美国和日本研制的透水混凝土均为表面露骨料混凝土，其表面空隙率大，外观多孔粗糙，无装饰纹理。据报道，在美国应用的透水混凝土强度大多在4.2～10MPa，最高达到28MPa。
现有的透水混凝土路面，如公开号为CN 101003962的中国专利，其路面结构自下而上由夯实土层、普通混凝土基层、透水混凝土结构层和透水混凝土面层复合而成，由于要满足透水的需求，路面表面也是多孔粗糙，无装饰纹理，在用于有景观要求的地面时，也受到一些限制。但是如果在透水混凝土路面制作装饰纹理，则装饰纹理的表面必然致密，这就会降低路面的透水性和透气性，如何使透水混凝土路面同时具有透水性和装饰性成为急待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿石材纹理透水混凝土地面及其施工方法，要解决使透水混凝土路面同时具有透水性和装饰性的问题，解决在保证路面强度、具有混凝土路面纹理的前提下，提高透水、透气效果的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种仿石材纹理透水混凝土地面，自下而上包括夯实地基、碎石层、透水混凝土结构层、透水混凝土面层，其特征在于：透水混凝土面层是仿石材纹理透水混凝土面层；透水混凝土面层所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比为：
(a)、细骨料为河砂，加入量为2100kg/m3～2300kg/m3。
河砂的级配为：粒径1.25～5mm的60～70％，粒径1.25mm以下30～40％。
(b)、水泥：        325kg/m3～335kg/m3。
(c)、硅灰：        39kg/m3～41kg/m3。
(d)、I级粉煤灰：   24kg/m3～26kg/m3。
(e)、减水剂：      3.4kg/m3～3.6kg/m3。
(f)、自来水：      78kg/m3～80kg/m3。
上述水泥可以为42.5普通硅酸盐水泥或52.5普通硅酸盐水泥。
上述减水剂可以为萘系高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物或聚羧酸高效减水剂。
上述每立方米混凝土的重量配合比中还可以有加入量为0～8kg/m3的无机颜料。
上述碎石层可以是粒径20～40mm的河卵石或碎石。
上述透水混凝土结构层的原材料与配合比：
水泥：300～350kg/m3的普通或矿渣硅酸盐水42.5等级。
粗骨料：1480-1500kg/m3、粒经径为5～30mm的碎石或河卵石。
减水剂：3.5～4.1kg/m3的萘系高效减水剂。
掺合料：60～70kg/m3的I级粉煤灰。
水：125～130kg/m3自来水。
上述仿石材纹理透水混凝土地面的施工方法，其特征在于施工步骤如下：
a、路面基底清理，夯实地基。
b、摊铺100—200mm厚的碎石层。
c、支侧模，在侧模刷隔离剂。
d、摊铺100—200mm厚的透水混凝土结构层。
e、振动碾压。
f、制作透水混凝土面层，将搅拌好的面层混合料入模，摊铺成15—25mm厚的均匀层。
g、在透水混凝土表面压盖内表面具有仿石材装饰纹理的橡胶顶模，拼好缝。
h、在橡胶顶模上面滚辊碾压，在摊铺好的透水混凝土表面拓印而形成透水混凝土路面的仿石材装饰纹理。
i、脱顶模、脱侧模。
j、养护，成品。
上述橡胶顶模的仿石材装饰纹理可以是劈裂石纹理、蘑菇石纹理或天然石纹理。
经检测，本发明的仿石材纹理透水混凝土地面的混凝土抗压强度(R28)、抗折强度(R28)分别超过16Mpa和4.9Mpa。混凝土容重：1600～1900kg/m3。透水系数达到20mm/s以上。
表面纹理与颜色：类似于石材解理面的表面纹路，质朴自然，并可根据需要制成各种颜色，日照雨淋，年代历久不褪色。耐冻融循环D150。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明这种路面不仅透水性能良好，而且表面有类似于石材路面的纹理，集透水、透气和石材的美观效果于一身，使其物理力学性能和装饰性达到完美的结合，实现城市建设路面的多样化，以自然质朴的外观对环境起到美化的效果，助力于创造生态、和谐和美观的环境，完全弥补了现有技术的不足，是一种环境友好型的地面铺装，具有美化环境的特点。本发明的透水混凝土路面保证了混凝土的材性指标，满足了路面的使用要求，同时满足了贯通空隙率、力学性能指标、耐久性指标、大面平整性和尺寸精度要求以及表面骨料颗粒的粘结牢固性等。
本发明的透水混凝土路面能显著减少路面对太阳热辐射的反射，在热辐射作用下，吸收的能量使内部水分变为水汽，水分蒸发吸收大量的热量，使得地表温度和空气温度均得到降低，缓解城市“热岛效应”，这是透水混凝土路面改善城市热环境的重要途径。测试表明夏季透水路面的表面温度低于普通混凝土路面约2℃，而且行人的脚感很舒适，因此它是一种环境友好性地面。
本发明的透水混凝土路面可使天然降水通过其贯通空隙渗入地下，补充地下水资源。天然降水可以通过其透水性和管网系统建成雨水收集系统，防止雨水流失，使雨水返回地下，补充地下水源。也可使雨水渗入下部土壤，因而对于地下水资源保护和补充起到有很显著的效果。经测算，通过路面的管网系统一个一万m2的透水混凝土路面一年可以收集5000m3降水，包括雨水和雪水。因为城市市区硬化地面占城市区域面积很大的比例，用透水路面代替不透水硬化地面可以有效缓解硬化地面对于城市地下水资源的负面影响。
本发明的透水混凝土可使路面快速一次成型，不仅成本低廉，而且施工快捷。由于多孔性，还可以有效地吸收环境噪音，优化城市生态环境。尤其适合于人行道、广场、公园和小区的景观道路和承载路面。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的施工工艺流程图。
图3是橡胶顶模实施例内表面纹理的示意图。
1-夯实地基、2-碎石层、3-透水混凝土结构层、4-透水混凝土面层、5-光面、6-仿石材装饰纹理。
具体实施方式
实施例参见图1所示，这种仿石材纹理透水混凝土地面，自下而上包括夯实地基1、碎石层2、透水混凝土结构层3、透水混凝土面层4，其特征在于：透水混凝土面层4是仿石材纹理透水混凝土面层；透水混凝土面层4所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比为：
(a)、细骨料为河砂，加入量为2200kg/m3；河砂用5mm、2.5mm和0.16mm的筛子过筛，调整级配为：粒径1.25～5mm的60～70％，粒径1.25mm以下30～40％；
(b)、42.5普通硅酸盐水泥：        330kg/m3；
(c)、硅灰：                      40kg/m3；
(d)、I级粉煤灰：                 25kg/m3；
(e)、减水剂：                    3.5kg/m3；
(f)、自来水：                    79kg/m3。
上述减水剂可以为萘系高效减水剂，如选择萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物，也可以选择三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物或聚羧酸高效减水剂。
上述每立方米混凝土的重量配合比中还有加入量为0～8kg/m3的无机颜料。无机颜料与水泥相容，颜色根据需要选用，可根据需要调整用量。
上述碎石层2是粒径20～40mm的河卵石或碎石。
上述透水混凝土结构层的原材料与配合比：
水泥：320kg/m3的普通或矿渣硅酸盐水42.5等级；
粗骨料：1490kg/m3、粒经径为5～30mm的碎石或河卵石；
减水剂：3.8kg/m3的萘系高效减水剂；
掺合料：65kg/m3的I级粉煤灰；
水：128kg/m3自来水。
参见图2，本发明的施工工艺过程如下：仿石材纹理透水混凝土地面的施工方法，其特征在于施工步骤如下：
a、路面基底清理，夯实地基1。
b、摊铺150mm厚的碎石层2。
c、支侧模，在侧模刷隔离剂。
d、摊铺100—200mm厚的透水混凝土结构层3。
e、振动碾压。
f、制作透水混凝土面层4，将搅拌好的面层混合料入模，摊铺成15—25mm厚的均匀层。
g、在透水混凝土表面压盖内表面具有仿石材装饰纹理6的橡胶顶模，拼好缝。
h、在橡胶顶模上面滚辊碾压25～40秒，在摊铺好的透水混凝土表面拓印而形成透水混凝土路面的仿石材装饰纹理。
i、脱顶模、脱侧模。
j、养护，成品。
参见图3，本发明采用的橡胶顶模，其内表面具有光面5和仿石材装饰纹理6，利用其在摊铺好的透水混凝土表面拓印而形成透水混凝土路面的仿石材装饰纹理。仿石材装饰纹理可以是劈裂石纹理、蘑菇石纹理或天然石纹理。

Claims (8)

  1. 【权利要求1】一种仿石材纹理透水混凝土地面，自下而上包括夯实地基(1)、碎石层(2)、透水混凝土结构层(3)、透水混凝土面层(4)，其特征在于：透水混凝土面层(4)是仿石材纹理透水混凝土面层；透水混凝土面层(4)所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比为：
    (a)、细骨料为河砂，加入量为2100kg/m3～2300kg/m3；
    河砂的级配为：粒径1.25～5mm的60～70％，粒径1.25mm以下30～40％；
    (b)、水泥：        325kg/m3～335kg/m3；
    (c)、硅灰：        39kg/m3～41kg/m3；
    (d)、I级粉煤灰：   24kg/m3～26kg/m3；
    (e)、减水剂：      3.4kg/m3～3.6kg/m3；
    (f)、自来水：      78kg/m3～80kg/m3。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述水泥为42.5普通硅酸盐水泥或52.5普通硅酸盐水泥。
  3. 【权利要求3】根据权利要求1所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述减水剂为萘系高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物或聚羧酸高效减水剂。
  4. 【权利要求4】根据权利要求1所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述每立方米混凝土的重量配合比中还有加入量为0～8kg/m3的无机颜料。
  5. 【权利要求5】根据权利要求1所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述碎石层(2)是粒径20～40mm的河卵石或碎石。
  6. 【权利要求6】根据权利要求1所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述透水混凝土结构层的原材料与配合比：
    水泥：300～350kg/m3的普通或矿渣硅酸盐水42.5等级；
    粗骨料：1480-1500kg/m3、粒经径为5～30mm的碎石或河卵石；
    减水剂：3.5～4.1kg/m3的萘系高效减水剂；
    掺合料：60～70kg/m3的I级粉煤灰；
    水：125～130kg/m3自来水。
  7. 【权利要求7】一种权利要求1～6任意一项所述仿石材纹理透水混凝土地面的施工方法，其特征在于施工步骤如下：
    a、路面基底清理，夯实地基(1)；
    b、摊铺100—200mm厚的碎石层(2)；
    c、支侧模，在侧模刷隔离剂；
    d、摊铺100—200mm厚的透水混凝土结构层(3)；
    e、振动碾压；
    f、制作透水混凝土面层(4)，将搅拌好的面层混合料入模，摊铺成15—25mm厚的均匀层；
    g、在透水混凝土表面压盖内表面具有仿石材装饰纹理(6)的橡胶顶模，拼好缝；
    h、在橡胶顶模上面滚辊碾压，在摊铺好的透水混凝土表面拓印而形成透水混凝土路面的仿石材装饰纹理；
    i、脱顶模、脱侧模；
    j、养护，成品。
  8. 【权利要求8】根据权利要求7所述的仿石材纹理透水混凝土地面，其特征在于：上述橡胶顶模的仿石材装饰纹理是劈裂石纹理、蘑菇石纹理或天然石纹理。
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