CN108049278A - 一种透水路面结构的铺装结构及其铺装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透水路面结构的铺装结构及其铺装方法，由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；所述动态层中水：胶凝材料=0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4‑10份，其能够达到抗冻的性能，保路面的冻融稳定性，具有良好的防滑效果和吸音降噪效果。

Description

一种透水路面结构的铺装结构及其铺装方法
技术领域
本发明涉及一种非机动车道的道路施工方法，特别涉及一种透水路面结构的铺装结构及其铺装方法。
背景技术
雨水是城市宝贵且经济的水资源。将雨水从封闭路面或屋顶引向非封闭路面经过土壤的渗透过滤，既可以减缓雨水地表径流的强度，使地下水得到补充，也可以去除雨水中的部分污染物，就地排出雨水减少由于积水而引发的事故。还可将过滤后的雨水用作城市的非饮用水，减少饮用水的需求量，节约水资源，减缓城市供水的压力。
20世纪90年代以来，国际上流行透水性材料来覆盖城市的路面，或将以前铺设的一些硬化路面改为透水性路面，以增强城市的生态效果。
城市行车道一般采用透水性沥青混凝土。而非行车道一般采用草地、地砖草皮拼接型路面、鹅卵石、碎石路面及透水性地砖等形式。
草皮鹅卵石等路面观赏性较强，但仅可应用于园林、住宅小区等人流量少的路面，应用于其他路面上则推广性交叉。透水性地砖利用微孔技术排水，具有透水透气、抗寒耐风化、防滑降噪等特点，广泛应用于人行步道、广场等。然而，长期使用后，容易造成微孔堵塞而影响其透水效果，并且在北方漫长冬季的低温气候条件下，透水性地砖的砖石易因结冻等导致强度降低，且该透水性地砖的成本较高，也影响其推广前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种透水路面结构的铺装结构，其具有抗冻的性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种透水路面结构的铺装结构，由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；
透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；
所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；
所述动态层中水：胶凝材料＝0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4-10份。
通过采用上述技术方案，在水中添加乙二醇和丙二醇的混合物4-10份后，会降低水的冰点，而水和胶凝材料混合后，将会降低整体的冰点提高抗冻性。而人们可以通过移动钢板实现聚氨酯碎石层、动态层、承重层整体的移动，可以根据自身的需求快速装配出一条透水路面。聚氨酯碎石层能够实现水分迅速下渗的高透水作用，确保路面的冻融稳定性，具有良好的防滑效果和吸音降噪效果。
本发明进一步设置为：所述胶凝材料按照重量份数，包括掺料100份，所述掺料由水化硅酸钙∶Ca(OH)2∶三硫型水化硫铝酸钙＝2∶3∶2.5构成。
通过采用上述技术方案，锂渣的吸湿性强，使用前通常需要将其烘干。锂渣的水化产物主要是水化硅酸钙、Ca(OH)2和三硫型水化硫铝酸钙等晶体、未水化的水泥。其中三硫型水化硫铝酸钙的形成主要在早期，非但不会造成混凝土体积开裂而且能够使其微观结构变得密实，因此，锂渣混凝土的力学性能通常高于同掺量的其他类型的混凝土。
本发明进一步设置为：按照重量份数比，乙二醇和丙二醇的混合物的制备步骤为：按照重量份数比，乙二醇溶液∶丙二醇溶液＝25-35∶29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中。
通过采用上述技术方案，实践中发现随着乙二醇溶液溶度的增加，水分的冰点将会先降低再上升，而乙二醇溶液溶度达到60％的浓度时，水分达到最低的冰点值。此时按照乙二醇溶液∶丙二醇溶液＝25-35∶29的重量称取并溶于水中后，将会让水分的冰点值达到最低。另外经过混合后的水与凝胶材料混合后，将会增强整体的抗冻性，让透水路面结构在寒冷天气中也能正常使用。
本发明进一步设置为：在称取乙二醇和丙二醇的过程中掺入氯乙二醇，按照重量份数比，所述乙二醇∶氯乙二醇＝1∶1。
通过采用上述技术方案，加入氯乙二醇后能够增强胶凝材料早期的水化速度。
本发明进一步设置为：按照重量份数比，所述掺料中掺入松香酸钠20-30份。
通过采用上述技术方案，松香酸钠能够产生气泡，以微气孔来提高其抗冻性。丙二醇的碳氢链长度最长，疏水性强，导致其在液膜上的吸附量最大，对表面张力的降低程度最高，使得松香酸钠的发泡效果明显增强。并且加入丙二醇后，碳氢键间的范德引力和极性间的离子作用，中性的烷基醇分子容易插入同电性相斥的表面活性离子之间，形成紧密排列的表面单分子层，从而使泡沫稳定性提高。
本发明的另一个目的是提供一种透水路面结构的铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚氨酯碎石层、动态层和承重层由上至下依次放置在不同高度的隔离板上；
步骤2：将钢板放置于砾石层上。
通过采用上述技术方案，使得人们可以方便地将透水路面结构铺装完毕，能够快速在选定的地点铺装完成。
本发明还有一个目的是提供一种动态层的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量份数，称取各组分；
2)将各组分混合，经过搅拌机搅拌后挤出即可得到动态层。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用乙二醇和丙二醇的混合物来实现动态层整体的抗冻性，而在动态层中乙二醇和丙二醇还能提高松香酸钠的稳定性，提高松香酸钠的发泡效果，达到双重目的，。
2、按照重量份数比，乙二醇溶液：丙二醇溶液＝30：29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中。实践中发现随着乙二醇溶液溶度的增加，水分的冰点将会先降低再上升，而乙二醇溶液溶度达到60％的浓度时，水分达到最低的冰点值。此时按照乙二醇溶液：丙二醇溶液＝25-35：29的重量称取并溶于水中后，将会让水分的冰点值达到最低。另外经过混合后的水与凝胶材料混合后，将会增强整体的抗冻性，让透水路面结构在寒冷天气中也能正常使用。
附图说明
图1为透水路面结构的铺装结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种透水路面结构的铺装结构，由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；
其中砾石层由砾石构成。
透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；承重层由碎石构成。
所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；
所述动态层中水：胶凝材料＝0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4-10份。
乙二醇和丙二醇的混合物的制备步骤为：
按照重量份数比，乙二醇溶液：丙二醇溶液＝25：29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中，得到乙二醇和丙二醇的混合物。
在称取乙二醇和丙二醇的过程中掺入氯乙二醇，按照重量份数比，所述乙二醇∶氯乙二醇＝1∶1。
上述胶凝材料按照重量份数，包括掺料100份，所述掺料由水化硅酸钙∶Ca(OH)2∶三硫型水化硫铝酸钙＝2∶3∶2.5构成。
按照重量份数比，所述掺料中还掺入有松香酸钠20份。上述松香酸钠向郑州经济技术开发区瑞祥化工产品销售部购买。
一种透水路面结构的铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚氨酯碎石层、动态层和承重层由上至下依次放置在不同高度的隔离板上；
步骤2：将钢板放置于砾石层上，即可实现方便安装的目的。
一种动态层的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量份数，称取各组分；
2)将各组分混合，经过搅拌机搅拌后挤出即可得到动态层。
实施例2：
一种透水路面结构的铺装结构，由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；
其中砾石层由砾石构成。
透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；承重层由碎石构成。
所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；
所述动态层中水∶胶凝材料＝0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4份。
乙二醇和丙二醇的混合物的制备步骤为：
按照重量份数比，乙二醇溶液：丙二醇溶液＝30：29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中，得到乙二醇和丙二醇的混合物。
在称取乙二醇和丙二醇的过程中掺入氯乙二醇，按照重量份数比，所述乙二醇∶氯乙二醇＝1∶1。
上述胶凝材料按照重量份数，包括掺料100份，所述掺料由水化硅酸钙∶Ca(OH)2∶三硫型水化硫铝酸钙＝2∶3∶2.5构成。
按照重量份数比，所述掺料中还掺入有松香酸钠25份。上述松香酸钠向郑州经济技术开发区瑞祥化工产品销售部购买。
一种透水路面结构的铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚氨酯碎石层、动态层和承重层由上至下依次放置在不同高度的隔离板上；
步骤2：将钢板放置于砾石层上，即可实现方便安装的目的。
一种动态层的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量份数，称取各组分；
2)将各组分混合，经过搅拌机搅拌后挤出即可得到动态层。
实施例3：
一种透水路面结构的铺装结构，由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；
其中砾石层由砾石构成。
透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；承重层由碎石构成。
所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；
所述动态层中水∶胶凝材料＝0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4-10份。
乙二醇和丙二醇的混合物的制备步骤为：
按照重量份数比，乙二醇溶液∶丙二醇溶液＝30∶29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中，得到乙二醇和丙二醇的混合物。
在称取乙二醇和丙二醇的过程中掺入氯乙二醇，按照重量份数比，所述乙二醇∶氯乙二醇＝1∶1。
上述胶凝材料按照重量份数，包括掺料100份，所述掺料由水化硅酸钙∶Ca(OH)2∶三硫型水化硫铝酸钙＝2∶3∶2.5构成。
按照重量份数比，所述掺料中还掺入有松香酸钠30份。上述松香酸钠向郑州经济技术开发区瑞祥化工产品销售部购买。
一种透水路面结构的铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚氨酯碎石层、动态层和承重层由上至下依次放置在不同高度的隔离板上；
步骤2：将钢板放置于砾石层上，即可实现方便安装的目的。
一种动态层的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量份数，称取各组分；
2)将各组分混合，经过搅拌机搅拌后挤出即可得到动态层。
对比例1：
与实施例2的区别点在于，去除丙二醇。
测试实验：
按照相同重量份数称取，实施例1、实施例2、实施例3和对比例1。按照GB/T50107-2010分别对实施例1、实施例2、实施例3和对比例1进行测定。采用GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的慢冻法测试混凝土的相对动弹性模量。
表1：聚氨酯碎石透水路面的200次冻融循环后的耐冻融循环性能
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
空隙直径 71.8 81.28 73.83 70.3
相对动弹性模量(％) 94.1％ 95.3％ 93.7％ 90.7％
抗压强度MPa 19 20 18.5 15
对比例1和实施例2的对比可以发现，缺少丙二醇后，对比例1中的空隙直径显著降低，而空隙直径的与松香酸钠的发泡效果呈正相关，因此松香酸钠的发泡效果显著降低，因此丙二醇能够起到增强松香酸钠发泡效果的作用。
通过实施例1、实施例2和实施例3之间的对比发现实施例2的抗压强度与相对动弹性模量最大，而乙二醇溶液：丙二醇溶液的比例与相对动弹性模量息息相关，因此实施例2中乙二醇溶液∶丙二醇溶液＝30∶29的比例最合适，能够起到最大的增强抗冻性的作用。
本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 (7)

1.一种透水路面结构的铺装结构，其特征是：由下而上依次包括地基、砾石层和透水层；
透水层的外部包覆有钢板，钢板朝向砾石层的底侧设置有多个透水孔，所述钢板内部固定连接有多个平行且将钢板分为多层的隔离板，每个隔离板设置有多个透水孔，所述钢板内部由上至下分为聚氨酯碎石层、动态层、承重层；
所述动态层，按照重量份包括水100份和胶凝材料200份；
所述动态层中水：胶凝材料=0.5，所述水中添加有乙二醇和丙二醇的混合物4-10份。
2.根据权利要求1所述的透水路面结构的铺装结构，其特征是：所述胶凝材料按照重量份数，包括掺料100份，所述掺料由水化硅酸钙：Ca(OH)2：三硫型水化硫铝酸钙=2:3:2.5构成。
3.根据权利要求1所述的透水路面结构的铺装结构，其特征是：乙二醇和丙二醇的混合物的制备步骤为：
按照重量份数比，乙二醇溶液：丙二醇溶液=25-35:29称取，将称取后的乙二醇和丙二醇混合并溶于水中。
4.根据权利要求3所述的透水路面结构的铺装结构，其特征是：在称取乙二醇和丙二醇的过程中掺入氯乙二醇，按照重量份数比，所述乙二醇：氯乙二醇=1:1。
5.根据权利要求4所述的透水路面结构的铺装结构，其特征是：按照重量份数比，所述掺料中掺入松香酸钠20-30份。
6.一种根据权利要求1-5所述的透水路面结构的铺装结构的铺装方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：将聚氨酯碎石层、动态层和承重层由上至下依次放置在不同高度的隔离板上；
步骤2：将钢板放置于砾石层上。
7.一种根据权利要求1-5所述的动态层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
1）按照重量份数，称取各组分；
2）将各组分混合，经过搅拌机搅拌后挤出即可得到动态层。
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