CN106747114B - 一种新型路面透水混凝土制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型路面透水混凝土制品及其制备方法，透水混凝土制品的原材料包括复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～3.0:1:0.003～0.03:0.25～0.35，复合骨料由再生骨料和普通骨料组成。本发明制备的透水混凝土制品具有不同梯度的透水性，透水率多样化，本发明制备的透水混凝土制品的28d抗压强度为5～15MPa、透水率为0.5～10mm/s。而采用本发明的新型路面透水混凝土制品可以简化施工工艺，根据实际工程需要可一次性完成工程施工，且可获得与现有技术中分多次施工相同的技术效果，且该透水混凝土制品用于路面铺设人行道应用时，可使行人行走在路面上具有舒适感、有弹性。

Description

一种新型路面透水混凝土制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种新型路面透水混凝土制品及其制备方法。
背景技术
随着混凝土技术的发展，维护生态平衡和实现可持续发展也是建筑材料领域的追求目标。透水混凝土制品又称多孔混凝土，也可称排水混凝土。作为一种环保、生态型的道路材料，具有透水性，能较快消除道路、广场积水，减轻城市排水负担；能使雨水迅速渗入地下，补充地下水，保持土壤湿度，维护地下水及土壤的生态平衡；在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆盖的地面，调节城市空间的温度和湿度，缓解城市热岛效应；具有吸音作用，可减少环境噪声；空隙能吸附城市污染物(如粉尘)，减少扬尘污染；拥有系列色彩配置，可以根据周围环境需要进行设计图案，具有较强的装饰性，是传统铺装和一般透水砖不能实现的特殊铺装材料。总之，透水混凝土制品是一种保护自然、维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良新技术，有利于生存环境的良性发展。
由于透水混凝土制品技术发展还不成熟，现有技术中的透水混凝土制品制品存在透水率单一、振捣不易密实、产品性能差异较大、工程质量保修问题突出等缺陷，严重影响了该透水混凝土制品技术的推广应用。再者，现有技术中用于铺筑透水混凝土路面时，需要两次施工(为了得到不同透水率的路面)，即先在底部施工一层透水率较大的混凝土，此混凝土骨料的粒径也相应地较大；再在上面施工一层透水率较小的混凝土，此混凝土对应的骨料粒径也较小；此类施工方案需要分两次施工，故其操作效率低、施工工艺繁琐、工程进度较慢、成本高；另外，现有技术中采用普通混凝土制品铺设人行道路面时，路面较硬、无弹性，使行人行走于路面上舒适感较差；而采用橡胶骨料制得的透水混凝土制品，则可以较好地提高其舒适度，但如果全部采用橡胶骨料制得的透水混凝土制品，则存在成本较高、整体力学性能也较小等多方面缺陷。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术透水混凝土制品存在透水率单一、振捣不易密实、产品性能差异较大、工程质量保修问题突出、施工工艺繁琐及成本高、行人行走于人行道路面时舒适感差等缺陷，提出一种新型路面透水混凝土制品及其制备方法。本发明利用普通骨料和再生骨料作为复合骨料制作透水性混凝土，这是一种以复合骨料替代单一类型骨料制作的透水性混凝土。本发明的技术方案利用废弃橡胶作为再生骨料制作透水性混凝土，这是一种以再生骨料替代天然骨料的透水性混凝土，这种生态性透水混凝土制品不仅增加了废弃橡胶高附加值的使用途径，减少了天然骨料开采数量，降低了配制透水材料的成本；本发明制备的透水混凝土制品具有不同梯度的透水性，且所制备的透水混凝土制品性能稳定，在制备过程中易振捣密实，且制备方法简单、易操作。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型路面透水混凝土制品，所述透水混凝土制品的原材料包括复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水，且所述复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～3.0:1:0.003～0.03:0.25～0.35；所述复合骨料由普通骨料和再生骨料组成，且所述普通骨料和再生骨料按体积比为5～7:3～5的比例混合成所述复合骨料。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述透水混凝土制品的原材料包括复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水，且所述复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～2.45:1:0.003～0.03:0.25～0.35。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述普通骨料为干净致密的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm、表观密度不小于2500kg/m3的单粒级骨料；所述再生骨料是由废旧橡胶加工制得的粒径为3mm～5mm、表观密度为1000kg/m3～1300kg/m3的骨料；优选地，所述普通骨料为饱和面干状态的骨料；所述废旧橡胶骨料经硅烷偶联剂处理后，废旧橡胶骨料的表面由憎水性变为亲水性。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述胶凝材料由硅酸盐水泥、粉煤灰和矿粉组成，且所述硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述矿粉按重量比为6～8:1～2:1～2的比例混合成所述胶凝材料。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述硅酸盐水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥；所述粉煤灰为II级或II级以上等级的粉煤灰；所述矿粉为S95或S95以上等级的矿粉。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且所述减水剂、所述增稠剂、所述缓凝剂和所述早强剂按重量比为4～6:1～3:0.5～3:0.1～0.5的比例混合成所述复合外加剂。
在如上所述的新型路面透水混凝土制品，优选，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，所述增稠剂为纤维素类增稠剂，所述缓凝剂为葡萄糖类缓凝剂，所述早强剂为三乙醇胺类早强剂；优选地，所述聚羧酸减水剂的减水率为20％～40％；所述增稠剂为羧甲基纤维素增稠剂。
一种如上任一所述的新型路面透水混凝土制品的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将复合骨料、胶凝材料、水和复合外加剂按照所需配比称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
2)将步骤1)得到的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度；所述模具的底面设置有若干个穿孔洞；
3)将步骤2)得到的盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
在如上所述的制备方法，优选，步骤2)中，所述穿孔洞为圆形孔，所述圆形孔的孔径为1～2mm、孔距为2～4mm；优选地，所述圆形孔的孔径为1mm、孔距为2mm；再优选地，多个所述圆形孔呈矩阵结构排列设置在所述模具的底面。
在如上所述的制备方法，优选，步骤2)中，注浆时，拌合物高度高出模具高度的10％～20％。
在如上所述的制备方法，优选，步骤3)中，具体振实时间的长短需结合混凝土拌合物的状态和具体的表面状态来决定；振实后，将模具表面的拌合物进行抹平处理。优选地，振实时间为30s。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
1、本发明利用普通骨料和再生骨料作为复合骨料制作透水性混凝土，这是一种以复合骨料替代单一类型骨料制作的透水性混凝土；本发明利用废弃橡胶作为再生骨料制作透水性混凝土，这是一种以再生骨料替代天然骨料的透水性混凝土；这种生态性透水混凝土制品不仅增加了废弃橡胶高附加值的使用途径，减少了天然骨料开采数量，降低了配制透水材料的成本。本发明的技术方案成本低，并能使废弃橡胶得到有效处理，解决环境问题，具有显著的经济性和环境性。
2、本发明制备的透水混凝土制品具有不同梯度的透水性，透水率多样化，即为具有不同粒级骨料且呈上下两层结构(具有两个不同的透水率)的新型路面透水混凝土制品，且所制备的透水混凝土制品性能稳定，在制备过程中易振捣密实。本发明制备的透水混凝土制品的28d抗压强度为5～15MPa、透水率为0.5～10mm/s。
3、本发明的制备方法简单、易操作；在振实过程中，再生骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于本发明技术方案所采用的模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集，避免水泥浆在模具底面聚集会影响混凝土的整体透水效果。
4、现有技术中在铺筑透水混凝土路面时，为了得到不同透水率的路面，需要两次或者多次施工，施工工艺繁琐、成本较高；而采用本发明的新型路面透水混凝土制品可以简化施工工艺，根据实际工程需要一次性完成工程施工，且可获得与现有技术中分多次施工相同的技术效果。
5、本发明制备的透水混凝土制品的上层为废旧橡胶透水混凝土、下层为普通透水混凝土，且该新型路面透水混凝土制品表面具有弹性，将其应用于铺设人行道时，行人行走于路面上具有舒适感和有弹性；本发明的技术方案避免了现有技术中一类采用普通透水混凝土制品铺设人行道时，路面较硬，致使行人行走在路面上时舒适性差；另一类全部采用橡胶骨料制成的透水混凝土制品铺设人行道时存在成本高、整体力学性能较小等多方面的缺陷。本发明采用普通透水混凝土和橡胶骨料透水混凝土相结合可发挥其各自的优势，并可以简化其施工流程。
附图说明
图1本发明实施例中模具结构示意图；
图中：1、模具；2、穿孔洞；3、支脚；4、侧壁；5、底面。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供一种新型路面透水混凝土制品的制备用模具1，模具1包括侧壁4、底面5和支脚3；支脚3安装在底面5的下部，多个侧壁4设置在底面5的上部，优选地，本实施例中的侧壁4和底面5组成长方体形状的模具1(无顶面，即与底面5对应平行面位置处为混凝土拌合物的注入口)。为了使混凝土拌合物在振实成型的过程中，拌合物中的水泥浆体不会在模具1底面5聚集(水泥浆在模具1底面5聚集将会影响混凝土的整体透水效果)，故本实施例中的模具1的底面5设置有若干个穿孔洞2，避免了水泥浆体在模具1底面5聚集影响混凝土的整体透水效果的缺陷。优选地，模具1中的穿孔洞2为圆形孔，圆形孔的孔径为1～2mm(例如：1mm、1.2mm、1.3mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm)、孔距为2～4mm(例如：2.2mm、2.3mm、2.8mm、3.0mm、3.5mm、3.8mm)；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具1的底面5上。本发明中的模具1的形状、大小可根据工程需要进行设定，本发明对此不再限定。
本发明实施例提供一种新型路面透水混凝土制品，透水混凝土制品的原材料包括复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水，且复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～3.0(例如：2.1、2.2、2.3、2.4、2.44、2.49、2.5、2.6、2.7、2.8):1:0.003～0.03(例如：0.004、0.005、0.008、0.010、0.015、0.020、0.025、0.028):0.25～0.35(例如：0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.32、0.33、0.34)。
本发明的新型路面透水混凝土制品是指具有不同粒级骨料且呈上下两层结构，从而使其上下两层具有不同的透水率，本发明的技术方案能解决单一混凝土制品单一透水率的问题。一般来说，混凝土的骨料粒径越大，透水率越大。本发明所制备的透水混凝土制品具有不同的透水率，在此说明，本发明所涉及的透水率的数据为检测透水混凝土制品上层的透水率，即粒径较小的再生骨料所在的结构层。本发明下层骨料粒径比上层骨料粒径大，下层的透水率比上层透水率大，从而形成梯度型的透水混凝土制品。
本发明实施例中复合骨料由普通骨料和再生骨料组成，且普通骨料和再生骨料按体积比为5～7(例如：5.2、5.5、5.8、6.0、6.3、6.5、6.7、6.9):3～5(例如：3.2、3.5、3.6、3.7、3.85、4.0、4.2、4.5、4.7、4.8、4.9)的比例混合成复合骨料。
其中，普通骨料为干净致密的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm、表观密度不小于2500kg/m3的单粒级骨料；再生骨料是由废旧橡胶加工制得的粒径为3mm～5mm、表观密度为1000kg/m3～1300kg/m3的骨料；优选地，普通骨料为饱和面干状态的骨料；废旧橡胶骨料经硅烷偶联剂处理后，废旧橡胶骨料的表面由憎水性变为亲水性。进一步优选地，废旧橡胶骨料为废旧轮胎橡胶骨料。
本发明实施例中胶凝材料由硅酸盐水泥、粉煤灰和矿粉组成，且硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉按重量比为6～8(例如：6.2、6.5、6.7、7.0、7.1、7.4、7.8):1～2(例如：1.2、1.5、1.7、1.8、1.9):1～2(例如：1.1、1.3、1.5、1.7、1.8、1.9)的比例混合成胶凝材料。优选，硅酸盐水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥；粉煤灰为II级或II级以上等级的粉煤灰；矿粉为S95或S95以上等级的矿粉。
本发明实施例中复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为4～6(例如：4.2、4.5、4.8、5.0、5.2、5.6、5.8、5.9):1～3(例如：1.2、1.4、1.7、2.0、2.4、2.7、2.9):0.5～3(例如：0.6、0.8、0.9、1.2、1.6、1.8、2.0、2.2、2.5、2.7、2.95):0.1～0.5(例如：0.15、0.18、0.20、0.25、0.28、0.31、0.34、0.38、0.40、0.42、0.45、0.46、0.49)的比例混合成复合外加剂。优选，减水剂为聚羧酸类减水剂，增稠剂为纤维素类增稠剂，缓凝剂为葡萄糖类缓凝剂，早强剂为三乙醇胺类早强剂。再优选，聚羧酸类减水剂的减水率为20％～40％。
其中，纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。进一步优选，纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。
实施例1
本发明实施例中提供一种新型路面透水混凝土制品的制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将普通骨料700kg，废旧橡胶骨料300kg，硅酸盐水泥320kg，粉煤灰65kg，矿粉65kg，复合外加剂12kg，水115kg称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
其中，复合骨料由普通骨料和废旧橡胶骨料组成，且普通骨料和废旧橡胶骨料按体积比为7:3的比例混合成复合骨料。普通骨料为致密坚硬的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm的单粒级骨料；橡胶骨料是粒径为3～5mm的废旧轮胎橡胶颗粒。普通骨料为饱和面干状态的骨料，废旧轮胎橡胶骨料为经硅烷偶联剂处理后的、表面由憎水性变为亲水性的颗粒。
复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为4.5:1:2:0.4。
2)将步骤1)中的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度10％(为拌合物振实下沉做准备，以防注入模具内的拌合物量少且在振实下沉时不能填充整个模具内部空间)；模具的底面设置有若干个穿孔洞；穿孔洞为圆形孔，圆形孔的孔径为1mm、孔距为2mm；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具的底面上；
3)将步骤2)中盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；在振实过程中，废旧橡胶骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集；水泥浆在模具底面聚集将会影响混凝土的整体透水效果；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
5)将步骤4)中的新型路面透水混凝土制品养护至28d后，测其透水率为6.5mm/s，抗压强度为14.1MPa。
实施例2
本发明实施例中提供一种新型路面透水混凝土制品的制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将普通骨料600kg，废旧橡胶骨料400kg，硅酸盐水泥300kg，粉煤灰60kg，矿粉60kg，复合外加剂11.5kg，水120kg称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
其中，复合骨料由普通骨料和废旧橡胶骨料组成，且普通骨料和废旧橡胶骨料按体积比为6:4的比例混合成复合骨料。普通骨料为致密坚硬的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm的单粒级骨料；橡胶骨料是粒径为3～5mm的废旧轮胎橡胶颗粒。普通骨料为饱和面干状态的骨料，废旧轮胎橡胶骨料为经硅烷偶联剂处理后的、表面由憎水性变为亲水性的颗粒。
复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为6:3:1:0.5。
2)将步骤1)中的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度15％(为拌合物振实下沉做准备，以防注入模具内的拌合物量少且在振实下沉时不能填充整个模具内部空间)；模具的底面设置有若干个穿孔洞；穿孔洞为圆形孔，圆形孔的孔径为1.5mm、孔距为2mm；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具的底面上；
3)将步骤2)中盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；在振实过程中，废旧橡胶骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集；水泥浆在模具底面聚集将会影响混凝土的整体透水效果；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
5)将步骤4)中的新型路面透水混凝土制品养护至28d后，测其透水率为4.1mm/s，抗压强度为12.5MPa。
实施例3
本发明实施例中提供一种新型路面透水混凝土制品的制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将普通骨料500kg，废旧橡胶骨料500kg，硅酸盐水泥300kg，粉煤灰45kg，矿粉75kg，复合外加剂8.5kg，水130kg称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
其中，复合骨料由普通骨料和废旧橡胶骨料组成，且普通骨料和废旧橡胶骨料按体积比为5:5的比例混合成复合骨料。普通骨料为致密坚硬的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm的单粒级骨料；橡胶骨料是粒径为3～5mm的废旧轮胎橡胶颗粒。普通骨料为饱和面干状态的骨料，废旧轮胎橡胶骨料为经硅烷偶联剂处理后的、表面由憎水性变为亲水性的颗粒。
复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为5:3:0.5:0.1。
2)将步骤1)中的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度20％(为拌合物振实下沉做准备，以防注入模具内的拌合物量少且在振实下沉时不能填充整个模具内部空间)；模具的底面设置有若干个穿孔洞；穿孔洞为圆形孔，圆形孔的孔径为2mm、孔距为3mm；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具的底面上；
3)将步骤2)中盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；在振实过程中，废旧橡胶骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集；水泥浆在模具底面聚集将会影响混凝土的整体透水效果；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
5)将步骤4)中的新型路面透水混凝土制品养护至28d后，测其透水率为3.6mm/s，抗压强度为9.5MPa。
实施例4
本发明实施例中提供一种新型路面透水混凝土制品的制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将普通骨料550kg，废旧橡胶骨料450kg，硅酸盐水泥290kg，粉煤灰60kg，矿粉60kg，复合外加剂8.5kg，水135kg称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
其中，复合骨料由普通骨料和废旧橡胶骨料组成，且普通骨料和废旧橡胶骨料按体积比为5.5:4.5的比例混合成复合骨料。普通骨料为致密坚硬的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm的单粒级骨料；橡胶骨料是粒径为3～5mm的废旧轮胎橡胶颗粒。普通骨料为饱和面干状态的骨料，废旧轮胎橡胶骨料为经硅烷偶联剂处理后的、表面由憎水性变为亲水性的颗粒。
复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为4:1:3:0.1。
2)将步骤1)中的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度18％(为拌合物振实下沉做准备，以防注入模具内的拌合物量少且在振实下沉时不能填充整个模具内部空间)；模具的底面设置有若干个穿孔洞；穿孔洞为圆形孔，圆形孔的孔径为1mm、孔距为3.5mm；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具的底面上；
3)将步骤2)中盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；在振实过程中，废旧橡胶骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集；水泥浆在模具底面聚集将会影响混凝土的整体透水效果；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
5)将步骤4)中的新型路面透水混凝土制品养护至28d后，测其透水率为3.9mm/s，抗压强度为5.8MPa。
实施例5
本发明实施例中提供一种新型路面透水混凝土制品的制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将普通骨料650kg，废旧橡胶骨料400kg，硅酸盐水泥260kg，粉煤灰80kg，矿粉80kg，复合外加剂10kg，水125kg称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
其中，复合骨料由普通骨料和废旧橡胶骨料组成，且普通骨料和废旧橡胶骨料按体积比为6.2:3.8的比例混合成复合骨料。普通骨料为致密坚硬的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm的单粒级骨料；橡胶骨料是粒径为3～5mm的废旧轮胎橡胶颗粒。普通骨料为饱和面干状态的骨料，废旧轮胎橡胶骨料为经硅烷偶联剂处理后的、表面由憎水性变为亲水性的颗粒。
复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；且减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂按重量比为4.5:1.5:1.5:0.3。
2)将步骤1)中的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度14％(为拌合物振实下沉做准备，以防注入模具内的拌合物量少且在振实下沉时不能填充整个模具内部空间)；模具的底面设置有若干个穿孔洞；穿孔洞为圆形孔，圆形孔的孔径为1.8mm、孔距为2.6mm；且多个圆形孔呈矩阵结构排列设置在模具的底面上；
3)将步骤2)中盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；在振实过程中，废旧橡胶骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集；水泥浆在模具底面聚集将会影响混凝土的整体透水效果；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得新型路面透水混凝土制品。
5)将步骤4)中的新型路面透水混凝土制品养护至28d后，测其透水率为5.2mm/s，抗压强度为6.7MPa。
综上所述，本发明利用普通骨料和废旧橡胶骨料作为复合骨料制作透水性混凝土，这是一种以复合骨料替代单一类型骨料制作的透水性混凝土，这种生态性透水混凝土不仅增加了废弃混凝土高附加值的使用途径，减少了天然骨料开采数量，降低了配制透水材料的成本。本发明的技术方案成本低，并能使废弃橡胶得到有效处理，解决环境问题，具有显著的经济性和环境性。
本发明制备的透水混凝土制品具有不同梯度的透水性，透水率多样化，本发明的新型路面透水混凝土制品是指具有不同粒级骨料且呈上下两层结构，从而使其上下两层具有不同的透水率，本发明的技术方案能解决单一混凝土制品单一透水率的问题。且所制备的透水混凝土制品性能稳定，在制备过程中易振捣密实。本发明的制备方法简单、易操作；在振实过程中，再生骨料由于质量轻，会被振动至上层，而普通骨料将会下移，从而将形成具有不同粒级骨料且呈上下两层结构的新型路面透水混凝土制品；再者，振实过程中拌合物中的部分水泥浆将会下移，但由于本发明技术方案所采用的模具底面具有若干个穿孔洞，从而使水泥浆不会在模具底面聚集，避免水泥浆在模具底面聚集会影响混凝土的整体透水效果。
此外，现有技术中在铺筑透水混凝土路面时，为了得到不同透水率的路面，需要两次或者多次施工，施工工艺繁琐、成本较高；而采用本发明的新型路面透水混凝土制品可以简化施工工艺，根据实际工程需要一次性完成工程施工，且可获得与现有技术中分多次施工相同的技术效果。
本发明制备的透水混凝土制品的上层为废旧橡胶透水混凝土、下层为普通透水混凝土，且该新型路面透水混凝土制品表面具有弹性，将其应用于铺设人行道时，行人行走于路面上具有舒适感和有弹性；本发明的技术方案避免了现有技术中一类采用普通透水混凝土制品铺设人行道时，路面较硬，致使行人行走舒适性差；另一类全部采用橡胶骨料制成的透水混凝土制品铺设人行道时存在成本高、整体力学性能较小等多方面的缺陷。本发明采用普通透水混凝土和橡胶骨料透水混凝土相结合可发挥其各自的优势，同时，采用特殊的成型工艺，可以简化其施工流程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种路面透水混凝土制品，其特征在于，所述透水混凝土制品的原材料包括复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水，且所述复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～3.0:1:0.003～0.03:0.25～0.35；
所述复合外加剂由减水剂、增稠剂、缓凝剂和早强剂组成；所述减水剂、所述增稠剂、所述缓凝剂和所述早强剂按重量比为4～6:1～3:0.5～3:0.1～0.5的比例混合成所述复合外加剂；
所述复合骨料由普通骨料和再生骨料组成，且所述普通骨料和再生骨料按体积比为5～7:3～5的比例混合成所述复合骨料；
所述普通骨料为岩石骨料，所述普通骨料为干净致密的岩石加工制得的粒径为5mm～10mm、表观密度不小于2500kg/m3的单粒级骨料；所述再生骨料为废旧橡胶骨料，所述再生骨料是由废旧橡胶加工制得的粒径为3mm～5mm、表观密度为1000kg/m3～1300kg/m3的骨料。
2.如权利要求1所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述复合骨料、胶凝材料、复合外加剂和水的重量比为2.0～2.45:1:0.003～0.03:0.25～0.35。
3.如权利要求1所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述胶凝材料由硅酸盐水泥、粉煤灰和矿粉组成，且所述硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述矿粉按重量比为6～8:1～2:1～2的比例混合成所述胶凝材料。
4.如权利要求3所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述硅酸盐水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥；所述粉煤灰为II级或II级以上等级的粉煤灰；所述矿粉为S95或S95以上等级的矿粉。
5.如权利要求1所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，所述增稠剂为纤维素类增稠剂，所述缓凝剂为葡萄糖类缓凝剂，所述早强剂为三乙醇胺类早强剂。
6.如权利要求1所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述普通骨料为饱和面干状态的骨料；所述废旧橡胶骨料经硅烷偶联剂处理后，废旧橡胶骨料的表面由憎水性变为亲水性。
7.如权利要求5所述的路面透水混凝土制品，其特征在于，所述聚羧酸减水剂的减水率为20％～40％；所述增稠剂为羧甲基纤维素增稠剂。
8.一种权利要求1～7任一所述的路面透水混凝土制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1)将复合骨料、胶凝材料、水和复合外加剂按照所需配比称取后并加入到搅拌机中，高速搅拌均匀，得拌合物；
2)将步骤1)得到的拌合物注入模具内，且注入的拌合物高度应高出模具高度；所述模具的底面设置有若干个穿孔洞；
3)将步骤2)得到的盛装有拌合物的模具放置在振动台上进行振实成型；
4)将步骤3)中振实成型后的拌合物进行养护、拆模，得路面透水混凝土制品。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述穿孔洞为圆形孔，所述圆形孔的孔径为1～2mm、孔距为2～4mm。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述圆形孔的孔径为1mm、孔距为2mm。
11.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，多个所述圆形孔呈矩阵结构排列设置在所述模具的底面。
12.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，注浆时，拌合物高度高出模具高度的10％～20％。
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