CN107630395A - 一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖采用的是北方农村地区大量剩余的玉米秸秆资源及大量建筑废弃物，制作内容包括玉米秸秆束的制作、玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备及玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的铺设施工。本发明提出了一种节能环保、造价优廉、透水性良好、方便实用的玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖。

Description

一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖

技术领域

本发明属于城市市政工程道路施工技术领域，具体是一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖。

背景技术

城市硬化路面虽然整齐耐用，但其最大的缺点就是不透水，雨水不能渗入地下，从而在地面积水，影响城市卫生和交通。或暴雨之后，流入城市雨水管道的水量大幅增加，连同城市污水直接排入河流或者湖泊，致使大量干净地表水变污水，失去利用价值。城市地表水的自然环境遭破坏，湿地面积减少，河道硬化等，使水生态发生改变，水失去自净功能；工业、居住群体过度开采地下水，导致地下水位下降和地面下沉，使城市建筑受到威胁。

国内现存的几种采用透水混凝土施工的道路，基本由水泥、骨料、水、减水剂、黏结剂经混合制成；还有一种水洗露卵石的透水混凝土，由胶结料水泥、卵石、聚丙烯纤维等材料混合制成，也有的利用泡沫混凝土废料制备的透水混凝土，使用了大量的泡沫混凝土废料，取代了天然石子，取得了较好的效果。到目前为止，尚没有使用玉米秸秆材料制备再生轻骨料混凝土透水步道砖产品的研究。

我国农村地区有大量秸秆废弃物，通常在室外田间焚烧，焚烧时产生大量烟雾而造成环境污染，是雾霾形成的重要因素。随着环境保护及节能要求日益高涨，秸秆作为建筑材料已经在许多国家提出方案并得到一定程度的应用，如秸秆人造板材、秸秆建筑装饰板、秸秆复合墙板、秸秆砖、秸秆砌块等。现如今秸秆建筑技术在中国仍是一种试验性、推广性的新技术。通过玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的研究，使得玉米秸秆等可再生材料在市政道路领域得到进一步的应用，具有广阔的前景。秸秆原材料属可循环使用的再生资源，其制作成本及运输费用低，节约建筑成本。

申请人针对硬化路面透水性差，吸收储存太阳的热量使地表温度升高的缺点，提出用一种节能环保、造价优廉、透水性良好、方便实用的玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，并研究了步道砖的制备方法和

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，以实现节能环保，透水等效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，所述步道砖的钢丝网笼内设置透水玉米秸秆束，相邻的所述步道砖之间由半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，并插入玉米秸秆束后在缝隙内填入水泥砂浆嵌缝。

本发明通过将步道砖边缘设计成半圆形曲线齿孔，步道砖相互之间形成圆形孔洞，孔洞插入直径30mm玉米秸秆束路面砖块之间形成空隙，达到透水效果。

本发明的另一个目的在于提供一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖制备方法，解决现有技术中制备方法的不足。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，主要包括玉米秸秆束的制作方法和玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，其特征在于，所述玉米秸秆束制作分为以下三个步骤：

首先，将通长单根玉米秸秆去掉根部泥土及稍部雄蕊部分，石灰水喷洒淋湿后搁置24小时后备用；

然后，将通长单根玉米秸秆用劈刀人工或者专门的秸秆切割机具纵向切割成4份秸秆细条后，石灰水喷洒淋湿，制成玉米秸秆备用料；

最后，取直径约20mm-30mm的玉米秸秆备用料，用20号钢丝将该玉米秸秆打捆成束，并将其切断成长度为80mm玉米秸秆束。

玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：拟制备的透水步道砖尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，步道砖内设置钢丝网笼，钢丝网笼由上下两层长350mm，宽150mm的钢丝网，采用高60mm的钢丝焊接而成；

步骤二：取制作好的玉米秸秆束3-11束，绑扎固定在钢丝网笼中；

步骤三：模板采用定型钢模，尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，把已插入玉米秸秆束的钢丝网笼放入模板中；

步骤四：制备再生轻骨料混凝土，步道砖混凝土分两种，一种再生轻骨料混凝土填充在秸秆束周边；为了提高透水步道砖的耐磨性能，在其上表面敷设再生骨料透水混凝土作为秸秆束上端的保护层；

步骤五：在室温下，向模板中浇筑70mm厚的再生轻骨料混凝土并轻轻振动模板，使混凝土密实。此时玉米秸秆束仍有10mm高未浇筑，当再生轻骨料混凝土达到强度的50％后，再向模板中浇筑30mm厚的再生轻骨料透水混凝土保护层；

步骤六：在初凝以后开始覆盖养护，在终凝后覆盖养护，并不少与28天。

优选的，在预制玉米秸秆轻骨料混凝土砌块模具内，放置上下两层钢丝网，采用钢丝网孔固定玉米秸秆束。采用钢丝网同时起到加固玉米秸秆轻骨料混凝土砌块的功能。

本发明还有一个目的是提供一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的铺设施工方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

首先，场地整平后，步道砖下部铺设玉米秸秆轻骨料混凝土垫层，达到透水的目的；

然后，垫层由再生混凝土颗粒、水泥、电厂的秸秆渣和秸秆灰、水、长30mm的玉米秸秆段、砂、外加剂等组成；

之后，在垫层上铺设玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，步道砖间距离10mm的砖缝，半圆形曲线齿孔相对，形成圆形孔洞；

接下来，在半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，插入80mm玉米秸秆束；

最后，在步道砖间10mm的砖缝内，填入水泥砂浆嵌缝。

通过采用上述技术方案，本发明有益的效果是：

通过对玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的性能试验研究，在满足步道砖混凝土强度的同时，满足透水要求，使玉米秸秆再生轻骨料混凝土步道砖路面的透水性≥7mm/s。通过采用以下技术方法，最大限度保证该透水步道砖的透水性能。

本发明通过利用玉米秸秆束本身的透水性，调整玉米秸秆束的直径和数量，利用再生骨料(包括再生混凝土骨料、粘土砖骨料等)的透水及吸水性能，提高该步道砖的透水性，本发明利用再生轻骨料混凝土中玉米秸秆颗粒的透水性，提高该步道砖的透水性。

玉米秸秆材料属可循环使用的再生资源，来源丰富，以其作为轻骨料配制混凝土可节约大量能源和资源，其成本低廉、运输费用低，施工简单，具有良好的透水效果。玉米秸秆内有大量类似海绵的物质，能吸附城市路面水，防止路面积水和夜间反光，可以从一定程度上减轻城市排水设施的负担，使雨水迅速渗入地下，还原地下水，保持土壤湿度，调节城市空间的温度和湿度，改善城市热循环，缓解热岛效应。通过对玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的应用，将有效减少秸秆燃烧对环境带来的污染，满足绿色节能环保的要求，为建设中国新型宜居城市具有十分重要的意义。

玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖采用的是北方农村地区大量剩余的玉米秸秆资源，润湿放置24小时后，利用人工或者专门的秸秆切割机具，把玉米秸秆裁成秸秆细条，并把切好的玉米秸秆细条用20号铁丝绑线捆成直径20mm-30mm的秸秆束,将秸秆束切成80mm长秸秆段备用。拟制备的透水步道砖为长方体结构，尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，步道砖内设置双层钢丝网，钢丝网笼是由上下两层长350mm，宽150mm的钢丝网和长60mm的钢丝焊接而成。

本发明制作玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，解决其技术问题所采用的技术方案，包括玉米秸秆束的制作、玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备、玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的铺设施工。

由于玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖在水泥及秸秆灰的作用下，具有较强的碱性，在强碱作用下，秸秆具有极强的抗腐蚀性能，秸秆内部海绵秸秆的空隙使其抗冻性能提高，具有较好的耐久性能。

附图说明

图1为玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖平面图；

图2为玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖剖面图；

图3为玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖铺贴平面效果图。

其中，1.钢丝网笼上层钢丝，2.玉米秸秆束，3.再生轻骨料混凝土，4.步道砖透水曲线齿孔，5.钢丝网笼下层钢丝，6.砖缝

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明进行进一步的说明。

本发明公开了一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，步道砖的钢丝网笼内设置透水玉米秸秆束2，相邻的步道砖之间由半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，并插入玉米秸秆束2后在缝隙6内填入水泥砂浆嵌缝。

本发明公开了一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，主要包括玉米秸秆束的制作方法和玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法。

玉米秸秆束制作分为以下三个步骤：

首先，将通长单根玉米秸秆去掉根部泥土及稍部雄蕊部分，石灰水喷洒淋湿后搁置24小时后备用；

然后，将通长单根玉米秸秆用劈刀人工或者专门的秸秆切割机具纵向切割成4份秸秆细条后，石灰水喷洒淋湿，制成玉米秸秆备用料；

最后，取直径约20mm-30mm的玉米秸秆备用料，用20号钢丝将该玉米秸秆打捆成束，并将其切断成长度为80mm玉米秸秆束。

玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：拟制备的透水步道砖尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，步道砖内设置钢丝网笼，钢丝网笼由上下两层长350mm，宽150mm的钢丝网，采用高60mm的钢丝焊接而成，包括钢丝网笼上层钢丝1和钢丝网笼下层钢丝5。

步骤二：取制作好的玉米秸秆束3-11束，绑扎固定在钢丝网笼中；

步骤三：模板采用定型钢模，尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，把已插入玉米秸秆束的钢丝网笼放入模板中；

步骤四：制备再生轻骨料混凝土，步道砖混凝土分两种，一种再生轻骨料混凝土填充在秸秆束周边；为了提高透水步道砖的耐磨性能，在其上表面敷设再生骨料透水混凝土作为秸秆束上端的保护层；

步骤五：在室温下，向模板中浇筑70mm厚的再生轻骨料混凝土并轻轻振动模板，使混凝土密实。此时玉米秸秆束仍有10mm高未浇筑，当再生轻骨料混凝土达到强度的50％后，再向模板中浇筑30mm厚的再生轻骨料透水混凝土保护层；

步骤六：在初凝以后开始覆盖养护，在终凝后覆盖养护，并不少与28天。

本发明还公开了一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的铺设施工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

首先，场地整平后，步道砖下部铺设玉米秸秆轻骨料混凝土垫层，达到透水的目的；

然后，垫层由再生混凝土颗粒、水泥、电厂的秸秆渣和秸秆灰、水、长30mm的玉米秸秆段、砂、外加剂等组成；

之后，在垫层上铺设玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，步道砖间距离10mm的砖缝，半圆形曲线齿孔相对，形成圆形孔洞；

接下来，在半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，插入80mm玉米秸秆束；

最后，在步道砖间10mm的砖缝内，填入水泥砂浆嵌缝。

实施例1

步道砖混凝土分两种，一种再生轻骨料混凝土填充在秸秆束周边，它成分由混凝土或者粘土实心砖等建筑废弃物破碎分解筛分加工制得的粒径为5mm-10mm的间断级配颗粒，其强度等级≥C10，700kg/m³-800kg/m³、粒径小于5mm的再生骨料200-250kg/m³、30mm玉米秸秆颗粒200kg/m³-300kg/m³、玉米秸秆细灰100kg/m³-150kg/m³、水泥200kg/m³-350kg/m³、水150kg/m³-250kg/m³、减水剂3.5kg/m³-5.5kg/m³混合搅拌而成，用于浇筑在秸秆束周围。

另外一种再生轻骨料透水混凝土作为秸秆束上端的保护层，由建筑再生混凝土颗粒、水泥、复合矿物掺和料、外加剂、水、生物质电厂玉米秸秆灰渣和玉米秸秆灰所得。

实施例2

道路铺设步道砖前，应首先施工基础垫层。垫层的施工步骤包括基层处理→找标高、弹水平控制线→玉米秸秆轻骨料混凝土搅拌→铺设玉米秸秆轻骨料混凝土→振捣→找平→垫层养护。

透水步道砖的施工过程包括施工准备→砂浆摊铺→路面砖铺贴、整型→在半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，插入80mm玉米秸秆束→采用砂浆嵌缝→完成。

实施例3

本发明的实施方法还包括以下工序：

按照设计图纸标高控制点内近引标高及平面轴线；开始铺砌前，先根据位置和高程在四角各铺一块基准方砖，经测量检查，高程与位置无误后，再进行大面积铺砌。

铺设前对每一块方砖，按方位、角度进行试拼。试拼后按两个方向编号排列，然后按编号排放整齐；为检验板块之间的缝隙宽度是否符合要求，核对板块位置与设计图纸是否相符合，半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞是否完整。

在正式铺装前，要进行一次试排，按水平线定出砂浆虚铺厚度拉好十字线，即可铺筑透水砂浆。

用1:3干硬性水泥砂浆，铺好后刮大杠、拍实、用抹子找平，其厚度适当高出水平线2-3mm,然后铺设透水步道砖。

铺设一定面积步道砖后，砂浆初凝前，在半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，插入直径30mm玉米秸秆束，砂浆灌缝完成施工。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，其特征在于，所述步道砖的钢丝网笼内设置透水玉米秸秆束，相邻的所述步道砖之间由半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，并插入玉米秸秆束后在缝隙内填入水泥砂浆嵌缝。

2.一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，主要包括玉米秸秆束的制作方法和玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，其特征在于，所述玉米秸秆束制作方法分为以下三个步骤：

首先，将通长单根玉米秸秆去掉根部泥土及稍部雄蕊部分，石灰水喷洒淋湿后搁置24小时后备用；

然后，将通长单根玉米秸秆用劈刀人工或者专门的秸秆切割机具纵向切割成4份秸秆细条后，石灰水喷洒淋湿，制成玉米秸秆备用料；

最后，取直径约20mm-30mm的玉米秸秆备用料，用20号钢丝将该玉米秸秆打捆成束，并将其切断成长度为80mm玉米秸秆束。

3.根据权利要求2所述的一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法，其特征在于，所述玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的制备方法主要包括以下步骤：

步骤一：拟制备的透水步道砖尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，步道砖内设置钢丝网笼，钢丝网笼由上下两层长350mm，宽150mm的钢丝网，采用高60mm的钢丝焊接而成；

步骤二：取制作好的玉米秸秆束3-11束，绑扎固定在钢丝网笼中；

步骤三：模板采用定型钢模，尺寸为长450mm、宽250mm、高100mm，把已插入玉米秸秆束的钢丝网笼放入模板中；

步骤四：制备再生轻骨料混凝土，步道砖混凝土分两种，一种再生轻骨料混凝土填充在秸秆束周边；为了提高透水步道砖的耐磨性能，在其上表面敷设再生骨料透水混凝土作为秸秆束上端的保护层；

步骤五：在室温下，向模板中浇筑70mm厚的再生轻骨料混凝土并轻轻振动模板，使混凝土密实。此时玉米秸秆束仍有10mm高未浇筑，当再生轻骨料混凝土达到强度的50％后，再向模板中浇筑30mm厚的再生轻骨料透水混凝土保护层；

步骤六：在初凝以后开始覆盖养护，在终凝后覆盖养护，并不少与28天。

4.一种基于权利要求1所述的一种玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖的铺设施工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

首先，场地整平后，步道砖下部铺设玉米秸秆轻骨料混凝土垫层，达到透水的目的；

然后，垫层由再生混凝土颗粒、水泥、电厂的秸秆渣和秸秆灰、水、长30mm的玉米秸秆段、砂、外加剂等组成；

之后，在垫层上铺设玉米秸秆再生轻骨料混凝土透水步道砖，步道砖间距离10mm的砖缝，半圆形曲线齿孔相对，形成圆形孔洞；

接下来，在半圆形曲线齿孔形成圆形孔洞内，插入80mm玉米秸秆束；

最后，在步道砖间10mm的砖缝内，填入水泥砂浆嵌缝。