CN107827409A - 一种透水道路及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透水道路及其施工方法,包括基层、设置于基层上的透水面层,基层原料为碎石,按重量份数计,透水面层原料内包括以下组分,水110‑150份;水泥430‑550份;骨料1400‑1600份;掺合料500‑900份;减水剂1‑10份;增强剂200‑400份;外加剂50‑200份;掺和料为硅灰、粉煤灰、矿渣微粉中的一种,所述骨料为10‑15mm粒径的石子。本发明具有以下优点和效果:采用在基层上设置透水面层,透水面层内的水泥、水、外加剂混合后形成混合泥浆包覆在骨料表面和增强剂表面,混合泥浆将骨料与骨料、骨料与增强剂粘结,透水面层内形成孔隙的同时,还具备较高强度,达到了兼具透水性好、强度高、便于推广应用、实用性强的作用。

Description

一种透水道路及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域,特别涉及一种透水道路及其施工方法。
背景技术
在城市建设中,许多城市大量采用水泥、柏油、混凝土等封闭地表,取代原有的土壤表面;对人行道、露天停车场、庭院及广场等公共场所,也多采用石材板等铺设。封闭地表在改善交通和道路状况时,也对城市生态和气候环境产生显著的不利影响,在雨季遭遇强降雨时,雨水在城市道路上很快成为地表径流,进入河道或地下排水管道,当河道及地下排水管道排水压力变大,来不及排水时,城市内会发生严重的积水现象,导致交通堵塞、电力中断、房屋被淹没。
透水道路具有透水性,下雨时能较快消除道路、广场的积水现象,使雨水迅速渗入地下,还原地下水,保持土壤湿度,维护地下水及土壤的生态平衡。但是透水性混凝土内部由于存在连通孔隙,普遍存在抗压强度低的问题,无法承受机动车的负载,大大限制了透水路面的推广和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种透水道路,具有兼具高强度和透水性好的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种透水道路,包括基层、设置于所述基层上的透水面层,所述基层原料为碎石,按重量份数计,所述透水面层原料内包括以下组分,水110-150份;水泥430-550份;骨料1400-1600份;掺合料500-900份;减水剂1-10份;增强剂200-400份;外加剂 50-200份;所述掺合料为硅灰、粉煤灰、矿渣微粉中的一种,所述骨料为10-15mm粒径的石子,所述增强剂包括多孔陶瓷,所述外加剂为结冷胶。
通过采用上述技术方案,透水道路包括基层和透水面层,基层位于透水面层之下,主要承受透水面层传递的车轮垂直力的作用,并将它扩散到路基中,基层还受到透水面层渗水,基层原料采用碎石,碎石铺设后碾压形成一层碎石,在起到支撑透水面层的同时,透水面层的渗水进入到基层内后,能通过基层内的间隙快速扩散。
透水面层内的骨料选用10-15mm粒径的石子,粒径较大,水泥和水形成的水泥浆包裹在骨料表面,在透水面层内形成孔隙,使透水面层具备透气、透水的特点。透水面层的原料内还包括增强剂,增强剂内包括多孔陶瓷,多孔陶瓷是一种多孔的陶瓷材料,具有耐高温、耐高压、抗酸碱和抗腐蚀的有点,加入到透水面层内部,通过水泥浆与骨料连接,多孔陶瓷既能提高透水面层的透水性,也能提高透水面层的强度。
透水面层原料内还包括结冷胶,结冷胶是一种高分子线性多糖,由4个单糖分子组成的基本单元重复聚合而成,结冷胶干粉呈米黄色,无特殊气味,耐热、耐酸碱性能良好,结冷胶加入到透水面层内,结冷胶与水泥、水混合均匀后形成混合泥浆,混合泥浆包覆在骨料及增强剂表面,能显著增强骨料与骨料之间、骨料与增强剂之间、增强剂与增强剂之间的粘接力,进而显著提高透水面层的强度。
透水面层内的掺合料为硅灰、粉煤灰或矿渣微粉中的一种,粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物,外观类似水泥,颜色在乳白色和灰黑色之间变化,粉煤灰是排量较大的工业废渣之一,大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气,排入河道后容易造成河流淤塞,将粉煤灰作为混凝土的掺合料,将粉煤灰资源化利用,避免粉煤灰直接排放到环境中后污染环境。矿渣微粉作为掺合料,加入到透水面层内,能提高透水面层的强度,并且可以有效抑制透水面层内的碱骨料反应,提高透水面层的抗碱骨料反应性能。
本发明的进一步设置为:按重量份数计,水为120-130份,水泥为460-500份。
通过采用上述技术方案,水为120-130份,水泥为460-500份。
本发明的进一步设置为:按重量份数计,骨料为1450-1500份。
通过采用上述技术方案,骨料为1450-1500份。
本发明的进一步设置为:所述增强剂包括泡沫钢、泡沫铝中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,增强剂内包括泡沫钢、泡沫铝中的一种,泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后,经过发泡工艺制作而成的材料,具备优异的物理性能、化学性能和力学性能以及可回收性,内部具有多道孔隙。泡沫钢具备强度高、耐高温的特性,增强剂内包括泡沫铝、泡沫钢,泡沫铝和泡沫钢内的多孔结构,提高透水面层的透水性能,同时提高透水面层的强度。
本发明的进一步设置为:所述增强剂包括钢纤维、铝纤维、黄铜纤维中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,增强剂包括钢纤维、铝纤维、黄铜纤维中的一种,上述纤维分散在水泥浆中,能显著提高水泥浆凝固后的强度,同时上述纤维位于透水面层中的骨料与骨料之间、骨料与增强剂之间的间隙,还能作为骨架起到支撑作用,进一步提高透水面层的强度。
本发明的进一步设置为:所述基层原料内的碎石粒径为15-25mm。
通过采用上述技术方案,基层原料内的碎石粒径为15-25mm,碎石的粒径较大,从透水面层向下渗透的水分能快速通过碎石之间的间隙。
本发明的进一步设置为:所述增强剂呈球形且直径为10-15mm。
通过采用上述技术方案,增强剂呈球形,直径在10-15mm之间。
本发明的进一步设置为:所述减水剂为萘系高效减水剂、木质素磺酸盐、脂肪族减水剂中的一种。
通过采用上述技术方案,减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。萘系高效减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂。化学名称萘磺酸盐甲醛缩合物,它对于水泥粒子有很强的分散作用。木质素磺酸盐又称磺化木质素,是亚硫酸盐法造纸木浆的副产品,可用作混凝土减水剂。
本发明的另一个目的在于提供一种上述透水道路的施工方法,包括以下步骤,步骤1,路基槽开挖,划定道路中心线,用白石灰标出道路轮廓,开挖土方,挖出路基槽后,用压路机碾压路基槽;步骤2,铺设基层,将碎石铺设在路基槽内,用压路机多次碾压后,形成一层基层;步骤3,铺设面层,将水泥、外加剂、掺合料、水温为60-80℃的水混合后,再投入骨料、增强剂、减水剂,搅拌均匀,铺设在基层上,用振捣器振捣后形成透水面层;步骤4,养护,在透水面层上洒水,当透水面层上有3-7mm厚的水层时,用麻袋覆盖透水面层上,每天洒水2-3次,养护时间为28天;步骤5,接缝,用高压水枪清理施工缝内的杂物,将沥青或密封胶灌注到施工缝内。
通过采用上述技术方案,开挖路基槽后,用压路机压实,将碎石铺设在路基槽内,碾压后形成基层,铺设面层时,先将水泥、外加剂、掺合料和水温为60-80℃的水混合,外加剂内的结冷胶不溶于冷水,因此选用水温为60-80℃的水溶解结冷胶,当透水面层内的原料搅拌均匀后铺设在基层上,透水面层冷却后,结冷胶形成坚实的凝胶,提高透水面层的强度。
综上所述,本发明具有以下有益效果:采用在基层上设置透水面层,透水面层内的水泥、水、外加剂混合后形成混合泥浆包覆在骨料表面和增强剂表面,混合泥浆将骨料与骨料、骨料与增强剂粘结,透水面层内形成孔隙的同时,还具备较高强度,达到了兼具透水性好、强度高的作用。
具体实施方式
实施例1:一种透水道路,包括基层和设置于基层上的透水面层。基层原料为碎石,碎石的粒径为 15-25mm。透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示,其中,骨料为10-15mm粒径的石子,增强剂呈球形,直径在10-15mm之间。增强剂为多孔陶瓷,外加剂为结冷胶,掺合料为粉煤灰,减水剂为萘系高效减水剂。
透水道路施工方法如下,包括步骤1,路基槽开挖,划定道路中心线,用白石灰标出道路轮廓,开挖土方,挖出路基槽后,用压路机碾压路基槽。步骤2,铺设基层,将碎石铺设在路基槽内,用压路机多次碾压后,形成一层基层;步骤3,铺设面层,将水泥、外加剂、掺合料、水温为60-80℃的水混合后,再投入骨料、增强剂、减水剂,搅拌均匀,铺设在基层上,用振捣器振捣后形成透水面层;步骤4,养护,在透水面层上洒水,当透水面层上有3-7mm厚的水层时,用麻袋覆盖透水面层上,每天洒水2-3次,养护时间为28天;步骤5,接缝,用高压水枪清理施工缝内的杂物,将沥青或密封胶灌注到施工缝内。
实施例2:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。掺合料为矿渣微粉,减水剂为木质素磺酸盐。
实施例3:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。掺合料为硅灰,减水剂为脂肪族减水剂。
实施例4:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。
实施例5:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷和100份泡沫铝。
实施例6:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷和100份泡沫钢。
实施例7:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷、50份泡沫铝、50份泡沫钢。
实施例8:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷、100份泡沫铝、50份钢纤维。
实施例9:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷、100份泡沫铝、50份铝纤维。
实施例10:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷、100份泡沫铝、50份黄铜纤维。
实施例11:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。其中,增强剂包括100份多孔陶瓷、100份泡沫铝、10份钢纤维、20份铝纤维、20份黄铜纤维。
对比例1:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。
对比例2:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。
对比例3:一种透水道路,与实施例1的不同之处在于,透水面层原料内各组分及重量份数如表1所示。
抗压强度测试:参照GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范,检测各实施例及对比例中透水面层的抗压强度,并在表1中列出检测结果。
表1
水泥 骨料 掺合料 减水剂 增强剂 外加剂 抗压强度
实施例1 120 500 1600 500 5 200 50 C35
实施例2 130 430 1500 600 2 250 80 C35
实施例3 110 460 1450 800 10 300 100 C35
实施例4 150 550 1400 900 1 400 200 C35
实施例5 120 500 1600 500 5 200 50 C40
实施例6 120 500 1600 500 5 200 50 C40
实施例7 120 500 1600 500 5 200 50 C40
实施例8 120 500 1600 500 5 250 50 C45
实施例9 120 500 1600 500 5 250 50 C45
实施例10 120 500 1600 500 5 250 50 C45
实施例11 120 500 1600 500 5 300 50 C45
对比例1 120 500 1600 500 5 0 0 C20
对比例2 130 430 1500 600 2 0 80 C25
对比例3 110 460 1450 800 10 150 100 C30
由表1中检测结果可知,各实施例的抗压强度大于各对比例的抗压强度。
具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种透水道路,其特征在于:包括基层、设置于所述基层上的透水面层,所述基层原料为碎石,按重量份数计,所述透水面层原料内包括以下组分,
所述掺合料为硅灰、粉煤灰、矿渣微粉中的一种,所述骨料为10-15mm粒径的石子,所述增强剂包括多孔陶瓷,所述外加剂为结冷胶。
2.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:按重量份数计,水为120-130份,水泥为460-500份。
3.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:按重量份数计,骨料为1450-1500份。
4.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:所述增强剂包括泡沫钢、泡沫铝中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:所述增强剂包括钢纤维、铝纤维、黄铜纤维中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:所述基层原料内的碎石粒径为15-25mm。
7.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:所述增强剂呈球形且直径为10-15mm。
8.根据权利要求1所述的一种透水道路,其特征在于:所述减水剂为萘系高效减水剂、木质素磺酸盐、脂肪族减水剂中的一种。
9.一种如权利要求1-8所述的透水道路施工方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤1,路基槽开挖,划定道路中心线,用白石灰标出道路轮廓,开挖土方,挖出路基槽后,用压路机碾压路基槽;
步骤2,铺设基层,将碎石铺设在路基槽内,用压路机多次碾压后,形成一层基层;
步骤3,铺设面层,将水泥、外加剂、掺合料、水温为60-80℃的水混合后,再投入骨料、增强剂、减水剂,搅拌均匀,铺设在基层上,用振捣器振捣后形成透水面层;
步骤4,养护,在透水面层上洒水,当透水面层上有3-7mm厚的水层时,用麻袋覆盖透水面层上,每天洒水2-3次,养护时间为28天;
步骤5,接缝,用高压水枪清理施工缝内的杂物,将沥青或密封胶灌注到施工缝内。
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