CN106278005A - 无机系透水混凝土及其施工工艺和应用 - Google Patents

无机系透水混凝土及其施工工艺和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无机系透水混凝土，所述的混凝土包括粗集料、胶结料和水组成，所述的粗集料为骨材，所述的胶结料为结合材，所述的粗集料在每立方所述的混凝土中的质量为修正系数和所述的粗集料的堆积密度的乘积，所述的胶结料在每立方所述的混凝土中的质量为390kg～460kg，所述的水在每立方所述的混凝土中的质量为100kg～160kg。本发明还涉及该无机系透水混凝土的施工工艺。本发明进一步涉及该无机系透水混凝土的应用。采用了本发明的无机系透水混凝土及其施工工艺和应用，可有效缓解热岛效应，具有高透水系数、高保水率、高强度、高耐久性，无环境污染。

Description

无机系透水混凝土及其施工工艺和应用
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及无机系混凝土，具体是指一种无机系透水混凝土及其施工工艺。
背景技术
我国城市化的高速发展，因城市大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体及绿地减少等因素，造成了城市热岛效应。“热岛效应”造成天气酷热难耐、引发暴雨等极端天气事件增多、破坏大气环境、造成经济损失，影响了人们正常的生活和工作。
透水性铺装混凝土的多空隙特点，可以储存大量的水分，水分的蒸发可以降低路面温度，在夏季抑制道路周围的气温上升，缓解“热岛效应”效果显著。同时，透水性铺装混凝土利于雨水的渗透，雨水不会积攒在道路表面，不会打滑，实现安全舒适的通行，可在人行道、公园、广场、停车场等与人密切相关的场所广泛使用。
透水性铺装混凝土有透水沥青混凝土、有机系透水混凝土和无机系透水混凝土。
透水沥青混凝土路面可减少水雾和眩光、降低噪音、防水漂、改善路面标志的可见度、提高潮湿路面的抗滑性，但易早期松散、空隙堵塞、强度较低、寿命较短。
有机系透水混凝土路面因为强度低不能使用在汽车路面，增加有机粘结剂可以提高强度但因空隙减少，使透水性降低，因长期紫外线照射导致路面老化，耐久性降低，施工时产生恶臭挥发性气体，影响工人和周边居民的健康，材料易吸附在施工设备上，清洗费时。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种可有效缓解热岛效应、具有高透水系数、高保水率、高强度、高耐久性、无环境污染的无机系透水混凝土及其施工工艺和应用。
为了实现上述目的，本发明的无机系透水混凝土及其施工工艺和应用如下：
本发明的无机系透水混凝土，其主要特点是，所述的混凝土包括粗集料、胶结料和水组成。
较佳地，所述的粗集料为骨材。
较佳地，所述的胶结料为结合材。
较佳地，所述的粗集料在每立方米所述的混凝土中的质量为修正系数和所述的粗集料的堆积密度的乘积，所述的粗集料的尺寸为2.36cm～4.75cm。
更佳地，所述的修正系数为0.97～0.99，所述的粗集料的堆积密度为1.3kg/m3～1.7kg/m3。
较佳地，所述的胶结料在每立方米所述的混凝土中的质量为390kg～460kg。
较佳地，所述的水在每立方米所述的混凝土中的质量为100kg～160kg。
较佳地，所述的胶结料包括水泥和无机材粘结剂。
更佳地，所述的水泥在每立方米所述的混凝土中的质量为300kg～350kg。
更佳地，所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级。
更佳地，所述的无机材粘结剂在每立方米所述的混凝土中的质量为所述的水泥的质量的30％～35％。
较佳地，所述的混凝土每立方米按质量具体包括：水泥300kg、粘结剂100kg、骨材1530kg和水120kg。
本发明的无机系透水混凝土的施工工艺，其主要特点是，所述的施工工艺包括配比计量、搅拌、运输、摊铺和养护。
本发明的无机系透水混凝土的施工工艺具体包括：
(1)配比计量，所述的胶结料的质量误差小于±(1％～2％)，所述的粗集料的质量误差小于1.5％～2.5％，所述的粗集料的含水率小于1.5％～2％，所述的水的质量误差小于1％～1.5％；
(2)搅拌，即，将所述的粗集料和所述的40％～60％用水量的水加入搅拌机中搅拌，拌合20秒～40秒，再将所述的胶结料加入搅拌，拌合30秒～50秒，最后加入剩余的水搅拌，拌合40秒～60秒，即得拌和混凝土；
(3)运输，将所述的拌和混凝土用运输机械运输到路面铺装工地；
(4)摊铺，摊铺前完成立模制作；摊铺前的施工面、立模等和混凝土路面接触的地方完成浇水润湿；摊铺系数是1.1～1.25；采用施工机械找平、压实、抹平；
(5)养护，摊铺后覆盖薄膜，保持表面湿润；24小时后路面干燥淋水，继续覆盖保持润湿，持续7天，养护期大于14天；
较佳地，所述的步骤(1)中所述的胶结料和所述的粗集料的质量采用电子秤控制；胶结料包装袋抽样检查；所述的水质量采用流量计控制。
较佳地，其特征在于，所述的步骤(2)中的搅拌采用强制式搅拌机或混凝土搅拌站。
较佳地，所述的步骤(2)中拌和的量为2.5立方米～3.5立方米。
较佳地，所述的步骤(3)中所述的运输机械为翻斗车或者混凝土搅拌输送车。
更佳地，所述的翻斗车为表面覆盖；所述的混凝土搅拌输送车密封，且该车车内保湿。
较佳地，所述的步骤(3)中的输送时间小于30分钟～40分钟。
较佳地，所述的步骤(4)中所述的施工机械为压路机和平板夯，或者为沥青摊铺机和平板夯。
较佳地，所述的步骤(4)中的施工时间小于1小时～1.5小时。
本发明的所述的无机系透水混凝土的应用，其中所述的混凝土用于市政人行道、车载道，或者园林步道。
采用了该发明中的无机系透水混凝土的施工工艺，所采用工艺获得的一种无机系混凝土路面配比精确，水灰比0.25～0.35，摊铺系数1.1～1.25，路面无脱粒现象，抗压强度20MPa～58MPa，抗折强度2.5MPa～5.8MPa，适应于市政人行道、车载道、停车场和园林步道等强度要求。
附图说明
图1为本发明的无机系透水混凝土的产品的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明提供了本发明的无机系透水混凝土，其主要特点是，所述的混凝土包括粗集料、胶结料和水组成。
本发明的所述的粗集料为骨材；所述的胶结料为结合材；所述的粗集料在每立方米所述的混凝土中的质量为修正系数和所述的粗集料的堆积密度的乘积，所述的粗集料的尺寸为2.36～4.75cm；所述的修正系数为0.97～0.99，所述的粗集料的堆积密度为1.3～1.7kg/m3；所述的胶结料在每立方米所述的混凝土中的质量为390～460kg；所述的水在每立方米所述的混凝土中的质量为100～160kg。
本发明中所述的胶结料包括水泥和无机材粘结剂。其中，所述的水泥在每立方米所述的混凝土中的质量为300～350kg；所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级。
其中，所述的无机材粘结剂在每立方米所述的混凝土中的质量为所述的水泥的质量的30％～35％，所述的无机材粘结剂为专利“一种无机材粘结剂及其制备方法”(申请号：201610250534.9)中所述的无机材粘结剂。
本发明所述的混凝土每立方米按质量具体包括：水泥300kg、粘结剂100kg、骨材1530kg和水120kg。
本发明的无机系透水混凝土的施工工艺，其中所述的施工工艺包括配比计量、搅拌、运输、摊铺和养护。
本发明的无机系透水混凝土的施工工艺具体包括：
(1)配比计量，所述的胶结料的质量误差小于±(1％～2％)，所述的粗集料的质量误差小于1.5％～2.5％，所述的粗集料的含水率小于1.5％～2％，所述的水的质量误差小于1～1.5％；
(2)搅拌，即，将所述的粗集料和所述的40％～60％用水量的水加入搅拌机中搅拌，拌合20秒～40秒，再将所述的胶结料加入搅拌，拌合30秒～50秒，最后加入剩余的水搅拌，拌合40秒～60秒，即得拌和混凝土；
(3)运输，将所述的拌和混凝土用运输机械运输到路面铺装工地；
(4)摊铺，摊铺前完成立模制作；摊铺前的施工面、立模等和混凝土路面接触的地方完成浇水润湿；摊铺系数是1.1～1.25；采用施工机械找平、压实、抹平；
(5)养护，摊铺后覆盖薄膜，保持表面湿润；24小时后路面干燥淋水，继续覆盖保持润湿，持续7天，养护期大于14天。
其中所述的步骤(1)中所述的胶结料和所述的粗集料的质量采用电子秤控制；胶结料包装袋抽样检查；所述的水质量采用流量计控制；所述的步骤(2)中的搅拌采用强制式搅拌机或混凝土搅拌站；所述的步骤(2)中拌和的量为2.5立方米～3.5立方米；所述的步骤(3)中所述的运输机械为翻斗车或者混凝土搅拌输送车；所述的翻斗车为表面覆盖；所述的混凝土搅拌输送车密封，且该车车内保湿；所述的步骤(3)中的输送时间小于30分钟～40分钟；所述的步骤(4)中所述的施工机械为500kg～800kg压路机和平板夯，或者为沥青摊铺机和平板夯；所述的步骤(4)中的施工时间小于1小时～1.5小时。
本发明中所述的无机系透水混凝土的应用，其中，所述的混凝土用于市政人行道、车载道，或者园林步道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明把粗集料(骨材)、胶结料(结合材)、水按照上述质量比例和上述施工工艺制成产品为无机系透水混凝土。
所得的产品用于市政人行道、车载道，园林步道，路面获得高透水系数、高保水性、高强度、高耐久性和无环境污染。
所得的产品在下雨时吸水，减小地表径流量15％～30％，可一次性消除城市水涝现象消除城市热岛效应和，是海绵城市的吸水器。
所得的产品在下雨时蓄水，吸水量100L/m3～150L/m3，可一次性消除城市热岛效应。
所得的产品空隙率，即产品的半有效空隙和有效空隙之和，为20％～25％，在车辆行驶时，降低噪音(频率小于8000Hz)20％～35％。
所得的产品内部是微细孔，呈碱性环境，降低总磷和总氮量70％～80％。
下面以四个具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中使用的材料具体为：
水泥：普通硅酸盐水泥。质量符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定。
骨材(粗集料)：《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685)中的二级要求，尺寸是2.36cm～4.75cm。
无机粘结剂：专利“一种无机材粘结剂及其制备方法(201610250534.9)”中所述无机材粘结剂。
实施例1：
人行道：把水泥、骨材(粗集料)、一种无机粘结剂、水按表1配料计量投入强制式搅拌机，充分混合，使胶结料(水泥+一种无机粘结剂)均匀地裹覆到骨材的表面，采用上述施工工艺，制作150×150×150mm试块3件，150×150×600mm试块3件。试验结果如表1。
表1透水混凝土用原料配比及性能
实施例2：
车载道(小型车)：把水泥、骨材(粗集料)、一种无机粘结剂、水按表1配料计量投入强制式搅拌机，充分混合，使胶结料(水泥+一种无机粘结剂)均匀地裹覆到骨材的表面，采用上述施工工艺，制作150×150×150mm试块3件，150×150×600mm试块3件。试验结果如表2。
表2透水混凝土用原料配比及性能
实施例3：
车载道(重型车)：把水泥、骨材(粗集料)、一种无机粘结剂、水按表1配料计量投入强制式搅拌机，充分混合，使胶结料(水泥+一种无机粘结剂)均匀地裹覆到骨材的表面，采用上述施工工艺，制作150×150×150mm试块3件，150×150×600mm试块3件。试验结果如表3。
表3透水混凝土用原料配比及性能
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (23)

1.一种无机系透水混凝土，其特征在于，所述的混凝土包括粗集料、胶结料和水组成。
2.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的粗集料为骨材。
3.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的胶结料为结合材。
4.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的粗集料在每立方米所述的混凝土中的质量为修正系数和所述的粗集料的堆积密度的乘积，所述的粗集料的尺寸为2.36cm～4.75cm。
5.根据权利要求4所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的修正系数为0.97～0.99，所述的粗集料的堆积密度为1.3kg/m3～1.7kg/m3。
6.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的胶结料在每立方米所述的混凝土中的质量为390kg～460kg。
7.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的水在每立方米所述的混凝土中的质量为100kg～160kg。
8.根据权利要求1所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的胶结料包括水泥和无机材粘结剂。
9.根据权利要求8所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的水泥在每立方米所述的混凝土中的质量为300kg～350kg。
10.根据权利要求8所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级。
11.根据权利要求8所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的无机材粘结剂在每立方所述的混凝土中的质量为所述的水泥的质量的30％～35％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的无机系透水混凝土，其特征在于，所述的混凝土每立方米按质量具体包括：水泥300kg、粘结剂100kg、骨材1530kg和水120kg。
13.一种权利要求1至11中任一项所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的施工工艺包括配比计量、搅拌、运输、摊铺和养护。
14.一种权利要求13所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的施工工艺具体包括：
(1)配比计量，所述的胶结料的质量误差小于±(1％～2％)，所述的粗集料的质量误差小于1.5％～2.5％，所述的粗集料的含水率小于1.5％～2％，所述的水的质量误差小于1％～1.5％；
(2)搅拌，即，将所述的粗集料和所述的40％～60％用水量的水加入搅拌机中搅拌，拌合20秒～40秒，再将所述的胶结料加入搅拌，拌合30秒～50秒，最后加入剩余的水搅拌，拌合40秒～60秒，即得拌和混凝土；
(3)运输，将所述的拌和混凝土用运输机械运输到路面铺装工地；
(4)摊铺，摊铺前完成立模制作；摊铺前的施工面、立模等和混凝土路面接触的地方完成浇水润湿；摊铺系数是1.1～1.25；采用施工机械找平、压实、抹平；
(5)养护，摊铺后覆盖薄膜，保持表面湿润；24小时后路面干燥淋水，继续覆盖保持润湿，持续7天，养护期大于14天。
15.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(1)中所述的胶结料和所述的粗集料的质量采用电子秤控制；胶结料包装袋抽样检查；所述的水质量采用流量计控制。
16.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(2)中的搅拌采用强制式搅拌机或混凝土搅拌站。
17.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(2)中拌和的量为2.5立方米～3.5立方米。
18.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(3)中所述的运输机械为翻斗车或者混凝土搅拌输送车。
19.根据权利要求18所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的翻斗车为表面覆盖；所述的混凝土搅拌输送车密封，且该车车内保湿。
20.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(3)中的输送时间小于30分钟～40分钟。
21.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(4)中所述的施工机械为压路机和平板夯，或者为沥青摊铺机和平板夯。
22.根据权利要求14所述的无机系透水混凝土的施工工艺，其特征在于，所述的步骤(4)中的施工时间小于1小时～1.5小时。
23.一种权利要求1至22中任一项所述的无机系透水混凝土的应用，其特征在于，所述的混凝土用于市政人行道、车载道，或者园林步道。
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