CN108049275A - 一种整体式自锁型透水预制板及其制备方法和用途 - Google Patents

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韩甲兴
朱李俊
金强
王幼琴
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Abstract

本发明公开了一种整体式自锁型透水预制板及其制备方法和用途，所述透水预制板为直板结构，所述透水预制板由上到下依次包括面层预制板、基层预制板和垫层预制板；所述基层预制板的顶面上设有若干个平行设置的第一沟槽；所述基层预制板的底面上对应第一沟槽的位置设有第二凸起部；所述面层预制板的底面上设有与第一沟槽相配合的第一凸起部；所述垫层预制板的顶面上设有与第二凸起部相配合的第二沟槽。本发明所提供的整体式自锁型透水预制板节约了铺装时间，装配式道路，节约了混凝土铺装和面层砖的铺装时间，通过整体式的铺设，使路基的受力均匀，极大的加快了现场施工的时间和减少了人力。

Description

一种整体式自锁型透水预制板及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种透水路砖，具体涉及一种整体式自锁型透水预制板及其制备方法和用途。
背景技术
传统的道路(车行道、人行道)，面层为混凝土或砖，面层之下一般为混凝土层、碎石垫层、土路基层，采用现浇混凝土的方式，即把碎石、水泥等加水混合，在道路施工现场进行摊铺碾压制得。采用现浇施工的方式，不仅影响了道路交通、现场的扬尘等影响周边居民的生活及出行，而且还存在以下问题：一旦遇到问题，需要对道路下的排水管道、煤气管道、供热管道、电缆光纤等设施进行修理或重新布设时，需要将道路挖开，在相应的工作完成后再对道路进行修补。有些道路甚至一年要被反复开挖多次，加上挖开后对混凝土道路的修复及养护时间，严重的造成了道路的闲置，加剧了道路的拥挤程度。而且为了使道路能及时排水，目前使用较多的是透水砖，但由于透水砖不能采用胶凝材料铺设，导致多数透水砖铺设后结构不稳定，容易松动脱落。
为解决这一问题，目前市面上出现较多的自锁型(互锁型)的路面砖，顾名思义，就是通过独特的设计，利用卡槽等方式使每一块砖之间环环相扣，连续不断的固定在一起，使砖形成一个整体，常用于人行道、公园景观道路的铺设。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种整体式自锁型透水预制板及其制备方法和用途，克服现有技术中透水砖所存在的问题。
为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种整体式自锁型透水预制板，所述透水预制板为直板结构，所述透水预制板由上到下依次包括面层预制板、基层预制板和垫层预制板；所述基层预制板的顶面上设有若干个平行设置的第一沟槽；所述基层预制板的底面上对应第一沟槽的位置设有第二凸起部；所述面层预制板的底面上设有与第一沟槽相配合的第一凸起部；所述垫层预制板的顶面上设有与第二凸起部相配合的第二沟槽。
优选地，所述透水预制板的长、宽分别是0.5-5m。更优选地，所述透水预制板的长、宽分别是0.5-2m，用于非机动车道。所述透水预制板的长、宽分别是2-5m，用于机动车道。
进一步地，所述第一沟槽从基层预制板的一端延伸至另一端；所述第二沟槽从垫层预制板的一端延伸至另一端。
进一步地，所述透水预制板的左侧面和右侧面分别设有用于吊装的吊耳。
进一步地，所述第一沟槽最大深度占基层预制板厚度的40％-60％；所述第二沟槽最大深度占垫层预制板厚度的40％-60％。
优选地，所述第一沟槽数量为两个，设于基层预制板顶面分别靠近左端部20cm、靠近右端部20cm处。
或，优选地，在基层预制板顶面上，距离左端部或右端部的长度为基层预制板长度的1/4处均设有第一沟槽，从而实现透水预制板的错叠，即基层预制板铺设在两块垫层预制板上方，保证基层预制板的各1/2分别铺设在两块垫层预制板上，实现错叠铺设。
优选地，所述第一沟槽、第二沟槽的最大宽度为5-10cm。
本发明中的透水预制板厚度可按需进行调整，如若道路要求较厚(大于25cm)，可铺设多层本发明的透水预制板。
进一步地，所述透水预制板上还设有用于排水的排水沟，排水沟可设于透水预制板的上表面或内部，便于雨水的下渗和流动。
进一步地，所述面层预制板的原料组分包括水泥和钢渣A，其中，水泥和钢渣A的质量比为1：(3.5～5)；
所述基层预制板的原料组分包括水泥、钢渣B，其中，水泥和钢渣B的质量比为1：(4～5.5)；
垫层预制板的原料组分包括水泥、碎石，其中，水泥和碎石的质量比为1：(24～16)。
优选地，面层预制板中水泥和钢渣A的质量比为1：4。基层预制板中水泥和钢渣B的质量比为1：4.5。
优选地，所述钢渣A为粒径为2-4mm的电炉滚筒钢渣。
优选地，所述钢渣B为粒径为5-15mm的电炉滚筒钢渣。
本发明中，面层预制板中采用粒径较小的电炉滚筒钢渣，所得面层预制板强度较高，且表面更细腻，较美观；而基层预制板中采用粒径相对较大的电炉滚筒钢渣，所得基层预制板表面粗糙，便于透水，而且成本较低。
优选地，所述碎石的粒径为5-31.5mm。
上述透水预制板的制备方法可采用本领域内常规的制砖工艺压制成型。
本发明还提供了上述所述整体式自锁型透水预制板在道路中的用途。
使用方法包括以下步骤：(1)将道路泥土层找平后，将垫层预制板铺设在泥土层上方，使第二沟槽的延伸方向与道路的行车方向相同；(2)将基层预制板铺设在垫层预制板上方，使第二凸起部与第二沟槽相配合；(3)将面层预制板铺设在基层预制板上方，使第一凸起部与第一沟槽相配合；(4)碾压预制板即可。
综合以上，本发明所提供的整体式自锁型透水预制板，具有如下技术效果：
1、节约了铺装时间，装配式道路，节约了混凝土铺装和面层砖的铺装时间。
2、工艺上较为简单，可以用现有的混凝土工艺制备。同时，可以提高混凝土的工作性能。
3、通过整体式的铺设，使路基的受力均匀，更好的延长了道路的寿命。
4、通过整体式铺设的方式，可采用机械化吊装的方式进行，极大的加快了现场施工的时间和减少了人力，避免了施工后混凝土养护的时间。减少了工期和人工，自然也降低了成本。
5、透水板的强度可以达到40Mpa以上，普通透水混凝凝土很难达到，即使能达到，成本上也无法支撑。通过本方法，可供重载车辆的行驶。
附图说明
图1为本发明一种实施例的面层预制板的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为与图1相配合的基层预制板的结构示意图；
图4为图3的主视图；
图5为与图3相配合的垫层预制板的结构示意图；
图6为图5的主视图；
图7为图1、图3、图5所示预制板铺设的示意图；
图8为本发明另一种实施例的面层预制板的结构示意图；
图9为与图8相配合的基层预制板的结构示意图；
图10为与图9相配合的基层预制板的结构示意图；
图11为图8、图9、图10所示预制板铺设的示意图。
元件标号说明
1 面层预制板
11 第一凸起部
2 基层预制板
21 第一沟槽
22 第二凸起部
3 垫层预制板
31 第二沟槽
4 吊耳
5 排水沟。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明所提供的一种整体式自锁型透水预制板，所述透水预制板为直板结构，所述透水预制板由上到下依次包括面层预制板1、基层预制板2和垫层预制板3；所述基层预制板2的顶面上设有若干个平行设置的第一沟槽21，所述基层预制板2的底面上对应第一沟槽21的位置设有第二凸起部22；所述面层预制1板的底面上设有与第一沟槽21相配合的第一凸起部11；所述垫层预制板3的顶面上设有与第二凸起部22相配合的第二沟槽31。其中，所述第一沟槽21从基层预制板2顶面的一端延伸至另一端；所述第二沟槽31从垫层预制板3顶面的一端延伸至另一端。所述第一凸起部11与第二凸起部22可分别卡在第一沟槽21、第二沟槽31内，从而避免铺设道路时预制板之间的水平滑动。其中，本发明中，第一凸起部11与第二凸起部22的凸起高度可小于第一沟槽21、第二沟槽31的深度，从而使第一凸起部11与第一沟槽21之间、第二凸起部22与第二沟槽31之间留有空隙，便于铺设后的道路透水。
进一步地，所述第一沟槽21数量为一个或多个。在本发明实施例中，所述第一沟槽21的数量为2个。
进一步地，所述面层预制板1、基层预制板2和垫层预制板3的左侧面和右侧面分别设有用于吊装的吊耳4。所述吊耳4可在预制板压制成型时在模板内放置钢筋后，再注入混凝土压制成型，钢筋在预制板的侧面设置成为吊耳4。
优选地，所述面层预制板1、基层预制板2和垫层预制板3的长、宽分别是0.5-5m。更优选地，所述透水预制板的长、宽分别是0.5-2m，用于非机动车道。所述透水预制板的长、宽分别是2-5m，用于机动车道。
所述第一沟槽最大深度占基层预制板厚度的40％-60％；所述第二沟槽最大深度占垫层预制板厚度的40％-60％。
本发明的整体式自锁型透水预制板，在透水预制板(面层预制板1、基层预制板2和垫层预制板3)的上表面或内部还设有用于排水的排水沟5，便于雨水的下渗和流动。
进一步地，所述透水预制板上还可设有自锁砖结构，其中，自锁砖结构可采用现有结构，如卡齿、卡槽配合，使预制板之间可以更好的拼接。自锁砖结构的设置位置也可采用现有技术。
实施例1
本发明的一种实施例中，如图1至图6所示，所述第一沟槽21数量为2个，分别设于基层预制板2顶面分别靠近左端部20cm、靠近右端部20cm处(如图3、图4所示)。相应地，第二沟槽31设于垫层预制板3顶面分别靠近左端部20cm、靠近右端部20cm处(如图5、图6所示)，所述第一凸起部11与第二凸起部22的位置分别与第一沟槽21、第二沟槽31相对应。
采用本实施例的透水预制板，铺设时，将道路泥土层找平后，将垫层预制板3铺设在泥土层上方，使第二沟槽31的延伸方向与道路的行车方向相同；然后将基层预制板2铺设在垫层预制板3的上方，使第二凸起部22与第二沟槽31相配合；将面层预制板1铺设在基层预制板2上方，使第一凸起部11与第一沟槽21相配合，如图7所示。
实施例2
本实施例中，如图8至10所示，在基层预制板2顶面上，距离左端部或右端部的长度为基层预制板2长度的1/4处均设有第一沟槽21(如图8所示)，相应地，第二沟槽31、第一凸起部11与第二凸起部22也分别设于相应预制板距离端部长度为预制板总长度的1/4处。在本实施例中，铺设道路时，采用错叠的方式(如图11所示)，即基层预制板2铺设在两块垫层预制板3上方，保证基层预制板2的各1/2分别铺设在两块垫层预制板3上，实现错叠铺设。
实施例3-5均为透水预制板制备方法的实施例，在下面实施例中除特殊说明外，使用如下原材料：
水泥采用符合GB 175-2007要求的P.O 42.5级水泥，供货商为太仓海螺水泥有限责任公司；
钢渣为上海宝钢炼钢过程中产生的电炉滚筒渣，钢渣颗粒具有一定粒级；
碎石为符合JGJ 52-2006要求的5-31.5mm规格的碎石，产地为湖北淆水；
抗压强度检测按照GB/T 50081-2002。
实施例3
本实施例中，采用实施例1所示结构的不同层的预制板的制备模型。
面层预制板的配合比为：水泥与钢渣A的质量比1：4，其中钢渣A为2-4mm的电炉滚筒钢渣。按市场上普通的制砖工艺压制成型并养护28d。经抗压强度检测：28d的抗压强度为46.7MPa。
基层预制板的配合比为：水泥与钢渣B的质量比1：4.5，其中钢渣B为5-15mm的电炉滚筒钢渣。按市场上普通的制砖工艺压制成型并养护28d。经抗压强度检测：28d抗压强度为42.1MPa。
垫层预制板的配合比为：水泥与碎石的质量比1：24。按市场上普通的制砖工艺压制成型并养护28d。经抗压强度检测：28d抗压强度为25.3MPa。
将上述不同预制板用于道路铺设中，包括以下步骤：
(1)待透水预制板养护完成后，运送至施工现场；
(2)先将泥土层找平，也可铺设一层2-5cm厚的碎石来找平；
(3)通过吊装的方式，将垫层预制板放置在泥土层上；
(4)通过吊装的方式，将基层预制板放置在垫层预制板上；注意基层预制板的第二凸起部放置在垫层预制板的第二沟槽内；
(5)同(4)铺设面层预制板；
(6)用压路机适当的来回碾压几次，并检查平整度即可。
采用该方式铺设的道路，路基受力均匀，铺设时，只采用机械化吊装方式进行，极大地加快了施工现场的铺设时间，避免了现浇混凝土方式所带来的施工时间长、需要后期养护等问题。
实施例4
本实施例中，采用实施例2所示结构的不同层的预制板的制备模型。
面层预制板的配合比为：水泥与钢渣A的质量比1：5，其中钢渣A为2-4mm的电炉滚筒钢渣。
基层预制板的配合比为：水泥与钢渣B的质量比1：5.5，其中钢渣B为5-15mm的电炉滚筒钢渣。
垫层预制板的配合比为：水泥与碎石的质量比1：16。
其中面层预制板、基本预制板、垫层预制板均采用的是，将混凝土直接放置在模具中成型。面层预制板的28d抗压强度为42.3Mpa，基层预制板的28d抗压强度为39.3Mpa，垫层预制板的28d抗压强度为23.3Mpa。
将上述不同预制板用于道路铺设中，包括以下步骤：
(1)待不同的透水预制板养护完成后，运送至施工现场；
(2)先将泥土层找平，也可铺设一层2-5cm厚的碎石来找平；
(3)通过吊装的方式，将垫层预制板放置在泥土层上；
(4)通过吊装的方式，将基层预制板放置在两块垫层预制板上；注意基层预制板的第二凸起部分别放置在两块垫层预制板的第二沟槽内。实现错叠方式的铺设；
(5)同(4)铺设面层预制板；
(6)用压路机适当的来回碾压几次，并检查平整度即可。
实施例5
同实施例3，与实施例3所不同的是，本实施例中，面层预制板的配合比为：水泥与钢渣A的质量比1：3.5；基层预制板的配合比为：水泥与钢渣B的质量比1：4；垫层预制板的配合比为：水泥与碎石的质量比1：20。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述透水预制板为直板结构，所述透水预制板由上到下依次包括面层预制板、基层预制板和垫层预制板；所述基层预制板的顶面上设有若干个平行设置的第一沟槽；所述基层预制板的底面上对应第一沟槽的位置设有第二凸起部；所述面层预制板的底面上设有与第一沟槽相配合的第一凸起部；所述垫层预制板的顶面上设有与第二凸起部相配合的第二沟槽。
2.如权利要求1所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述第一沟槽从基层预制板顶面的一端延伸至另一端；所述第二沟槽从垫层预制板顶面的一端延伸至另一端。
3.如权利要求1所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述透水预制板的左侧面和右侧面分别设有用于吊装的吊耳。
4.如权利要求1所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述第一沟槽最大深度占基层预制板厚度的40％-60％；所述第二沟槽最大深度占垫层预制板厚度的40％-60％。
5.如权利要求1-4任一项所述整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述面层预制板的原料组分包括水泥和钢渣A，其中，水泥和钢渣A的质量比为1：(3.5～5)；
所述基层预制板的原料组分包括水泥、钢渣B，其中，水泥和钢渣B的质量比为1：(4～5.5)；
垫层预制板的原料组分包括水泥、碎石，其中，水泥和碎石的质量比为1:(24～16)。
6.如权利要求5所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述钢渣A为粒径为2-4mm的电炉滚筒钢渣。
7.如权利要求5所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述钢渣B为粒径为5-15mm的电炉滚筒钢渣。
8.如权利要求5所述的整体式自锁型透水预制板，其特征在于，所述碎石的粒径为5-31.5mm。
9.如权利要求1至4任一项所述整体式自锁型透水预制板在道路中的用途。
10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，使用方法包括以下步骤：(1)将道路泥土层找平后，将垫层预制板铺设在泥土层上方，使第二沟槽的延伸方向与道路的行车方向相同；(2)将基层预制板铺设在垫层预制板上方，使第二凸起部与第二沟槽相配合；(3)将面层预制板铺设在基层预制板上方，使第一凸起部与第一沟槽相配合；(4)碾压预制板即可。
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