CN1088485C - 一种新型道路及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型道路及其施工方法，其特征是由路面压实基层和浇注的空心砼层或拼接的预制砼空心板层及砼面层组成，路面压实基层与空心砼层或预制砼空心板层之间还可以浇注细石砼垫层；本发明道路用水泥可采用现有技术水泥、更好的是采用由工业废渣与外加剂和激发剂混合粉磨制成的新型胶凝材；采用本发明，可以明显加快施工进度、降低施工成本，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
本发明属于道路的结构和修建方法，涉及一种新型道路及其施工方法。
现有道路，一般由两层共240-250mm厚的混凝土构成，采用400#混凝土、通过两次浇灌、层间利用钢筋牢固结合而修建，这种方式，施工进度较慢、成本较高。
本发明之目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种施工进度快、成本低、质量高的新型道路及其施工方法。
本发明的内容是：一种新型道路，包括：路面压实基层，其特征是还包括；浇灌于所述路面压实基层上的空心砼层，该空心砼层的厚度为220-300mm，抗压强度为40-50MPa。
本发明内容中所述空心砼层内可以置有一组或多组加强钢筋。
本发明内容中所述空心砼层可以是有单排孔、双排孔、三排孔或其它形状多孔的空心砼层。
本发明新型道路还可以由所述路面压实基层、铺砌拼接于路面压实基层上的厚度为120-180mm、抗压强度为20-30MPa的预制砼空心板构成的预制砼空心板层、浇灌于预制砼空心板层上的厚度为60-120mm、抗压强度为40-50MPa的砼面层组成；所述预制砼空心板层与砼面层之间可以通过钢筋紧固连接或既有钢筋又通过接合缝中灌浆紧固连接，所述预制砼空心板之间的接合缝端面可以有形状位置对应的矩形、V形、U型或相似形状的连接体；所述预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm。
本发明新型道路中所述路面压实基层与预制砼空心板之间还可以浇灌有厚度为30-50mm、抗压强度为10-20MPa的细石砼垫层；该细石砼垫层与预制砼空心板层和砼面层的总厚度为220-300mm。以适用于不平整的路面压实基础层上。
本发明内容还包括一种新型道路的施工方法，包括：
将路面压实，获得路面压实基层，
其特征之处是还包括：
在所述路面压实基层上浇灌厚度为220-300mm、抗压强度为40-50MPa的空心砼层；
该空心砼层由胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种与适量中砂或钢渣、碎石和水(比例同现有技术)混合浇灌，模具成型为多孔状，养护制成；
所述胶凝材由79％-87％(重量％，后同)矿渣、钢渣(转炉钢渣、电炉钢渣、平炉钢渣)、磷渣、粉煤灰中的一种或多种与5％-9％激发剂、8％-14％外加剂混合粉磨而成；
所述激发剂由3％-4％明矾石矿或煅烧明矾石矿、1％-2％铝泥、1％-2％硫酸铝、0.5％-2％偏铝酸钠中的一种或多种与2％-4％钙芒硝矿混合组成；
所述外加剂由2％-8％生石灰(有效CaO＞60％)、0-8％水泥熟料混合组成。
本发明道路的施工方法中，所述空心砼层内的多孔状可以是单排孔、双排孔、三排孔或其它多孔形状。
本发明道路的施工方法中，所述空心砼层内可以设置有一组或多组加强钢筋。
本发明道路的施工方法中，所述空心砼层可以是在工厂制备的厚度为120-180mm、抗压强度为20-30MPa的预制砼空心板铺砌拼接于路面压实基层上构成；并在该预制砼空心板拼接构成的预制砼空心板层上浇灌厚度为60-120mm、抗压强度为40-50MPa的砼面层；并使预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm；
所述预制砼空心板在工厂经模具成型、批量制备，材料、组成与空心砼层一致，每块预制砼空心板的长可以为2500-3500mm、宽可以为900-1500mm；
所述预制砼空心板层与砼面层之间可以通过钢筋紧固连接或既有钢筋又通过接合缝中灌浆紧固连接；
所述预制砼空心板之间的接合缝端面可以有形状位置对应的矩形、V形、U型或相似形状的连接体；
所述砼面层可以由所述胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种与适量中砂或钢渣、碎石和水(比例同现有技术)混合浇灌而成。
本发明道路的上述施工方法中，所述路面压实基层与预制砼空心板层之间还可以浇灌有厚度为30-50mm、抗压强度为10-20MPa的细石砼垫层；该细石砼垫层与预制砼空心板层和砼面层的总厚度为220-300mm；以适用于在不平整的路面压实基层上修建混凝土路面；
所述细石砼垫层可以由所述胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种，与适量中砂或钢渣、细石和水(比例同现有技术)混合浇灌而成。
本发明具有下列特点；
(1)道路采用本发明的空心砼层或预制砼空心板层结构，既具有现有技术道路同样的使用效果，又可减少砼(即混凝土材料)用量约25-30％，显著降低施工成本，节省巨额资金；
(2)道路施工采用预制砼空心板拼接，并在其上浇注砼面层，预制砼空心板可以在工厂集约化生产便于管理，减少材料浪费，提高板材质量，并可明显加快道路施工进度，加速道路的建成；
(3)利用度渣(矿渣、钢渣、磷渣、粉煤灰)与激发剂、外加剂混合粉磨构成的胶凝材作为道路修建材料，可减少废渣对环境的污染，具有显著的社会效益；
(4)采用胶凝材，性能优良，特别是：抗折强度高、水化热低、耐磨性能好、收缩性小，有关数据见附表。
图1是一次浇注的空心砼层(即混凝土路面)结构示意图；
图2是未置有加强钢筋的空心砼层或预制砼空心板截面结构示意图；
图3是置有加强钢筋的空心砼层或预制砼空心板截面结构示意图；
图4是未置有加强钢筋的单排孔空心砼层或预制砼空心板截面结构示意图；
图5是置有加强钢筋的单排孔空心砼层或预制砼空心板截面结构示意图；
图6是双排孔空心砼层或预制砼空心板(可以置有或不置有钢筋)端面结构示意图；
图7是三排孔空心砼层或预制砼空心板(可以置有或不置有钢筋)端面结构示意图；
图8是单排孔预制砼空心板结构示意图；
图9是本发明实施例1、2、3中道路截面结构示意图；
图10是本发明实施例4、5中道路截面结构示意图；
图11是本发明实施例6、7中道路截面结构示意图；
图中：1-路面压实基层，2-空心砼层，3-钢筋，4-孔，5-预制砼空心板，6-砼面层，7-连接体，8-小孔，9-细石砼垫层。
下面通过实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：参见图1、2、9。
一种新型道路，由路面压实基层1，浇注于路面压实基层1上、厚度为220mm、内有单排孔4(孔直径约为100mm，孔间距为直径的1.3-1.5倍)的空心砼层2构成；
该空心砼层2由胶凝材〔由70％(重量％，后同)矿渣、15％转炉钢渣、10％外加剂(含2％生石灰、8％水泥熟料)、5％激发剂(含2％铝泥、3％钙芒硝矿石)混合粉磨至细度(通过0.08mm方孔筛筛余)小于2％组成〕、1mm钢渣(或粗砂)、碎石、水按现有技术比例混合，单排孔经模具成型，直接浇注而成，28天抗压强度大于40MPa、抗折强度大于8MPa。
实施例2：参见图1、3、9。
一种新型道路，由路面压实基层1，浇注于路面压实基层1上、厚度为260mm、内有单排孔4(孔直径约为150mm、孔间距为直径的1.3-1.5倍)、置有两组钢筋3的空心砼层2构成；
该空心砼层2由胶凝材〔由64％矿渣、10％平炉钢渣、10％磷渣、10％外加剂(含2％生石灰、8％水泥熟料)、6％激发剂(含0.5％偏铝酸钠、2.0％铝泥、3.5％钙芒硝矿石) 混合粉磨至细度(通过0.08mm方孔筛筛余)小于2％组成〕、小于1mm钢渣(或粗砂)、碎石、水按现有技术比例混合，浇注而成，单排孔4用模具成型，钢筋3编排于层中。28天抗压强度大于40MPa、抗折强度大于8MPa。
实施例3：参见图6、9。
一种新型道路，由路面压实基层1，浇注于路面压实基层1上、厚度为300mm、内有双排孔4和小孔8(大孔直径约为80-120mm，小孔8直径为50-80mm)的空心砼层2构成；
该空心砼层2由胶凝材(由58％矿渣、10％电炉钢渣、15％磷渣、10％外加剂(含2％生石灰、8％水泥熟料)、7％激发剂(含1％铝泥、4％钙芒硝矿石、2％煅烧明矾矿石)混合粉磨至细度(通过0.08mm方孔筛筛余)小于2％组成〕、小于1mm钢渣(或粗砂)、碎石、水按现有技术比例混合，双排孔经模具成型，直接浇注而成；28天抗压强度大于40MPa、抗折强度大于8MPa。
实施例4：参见图8、10。
一种新型道路，由路面压实基层1、铺砌拼接于路面压实基层1上的预制砼空心板5(每块板长可以是2500-3500mm、宽可以是900-1500mm、厚可以是120-180mm)构成的预制砼空心板层、浇注于预制砼空心板层上的厚度为60-120mm的砼面层6组成；并使预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm；
所述预制砼空心板5在工厂制备：取胶凝材〔由43％矿渣、20％粉煤灰、20％磷渣、9％外加剂(含3％生石灰、6％水泥熟料)、8％激发剂(含2％铝泥、2％煅烧明矾石矿、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石、水按现有技术比例混合，经模具成型、养护制成，每块预制砼空心板内有单排孔、置有部份伸出上面的钢筋，抗压强度20-30MPa；
所述砼面层6由胶凝材〔由68％矿渣、15％转炉钢渣、9％外加剂(含1％生石灰、8％水泥熟料)、8％激发剂(含2％铝泥、2％煅烧明矾矿石、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混合，直接浇灌于预制砼空心板层上面成，钢筋和注入预制砼空心板5之间接合缝中的砼浆将砼面层6与预制砼空心板层紧固连接，砼面层28天抗压强度大于40MPa、抗折强度大于8MPa。
实施例5：参见图3、8、10。
一种新型道路，由路面压实基层1、铺砌拼接于路面压实基层1上的预制砼空心板5构成的预制砼空心板层、浇注于预制砼空心板层上的砼面层6组成；预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm；
所述预制砼空心板5在工厂批量制备：取胶凝材〔由40％矿渣、13％粉煤灰、30％磷渣、8％外加剂(含3％生石灰、5％水泥熟料)、9％激发剂(含0.5％偏铝酸钠、2％铝泥、2.5％煅烧明矾矿石、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混匀，经模具成型、养护制成，每块预制砼空心板5内有单排孔、编置有钢筋3、并置有部份伸出上面的钢筋、拼接端面有矩形、V形、U形或相似形状的连接体7；抗压强度20-30MPa；
所述砼面层6由胶凝材(由65％矿渣、10％转炉钢渣、8％平炉钢渣、8％外加剂(含2％生石灰、6％水泥熟料)、9％激发剂(含5％煅烧明矾矿、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混合，直接浇注于预制砼空心板层上构成，28天抗压强度大于40MPa、抗折强度大于8MPa。
其它同实施例4，略。
实施例6：参见图8、11。
一种新型道路，由路面压实基层1、浇注于路面压实基层1上的细石砼垫层9(厚度为30-50mm、抗压强度为10-20MPa)、铺砌拼接于细石砼垫层9上的预制砼空心板5构成的预制砼空心板层(抗压强度20-30MPa、每块预制砼空心板5的长可以为2500-3500mm、宽可以为900-1500mm、厚可以为120-180mm)、以及浇注于预制砼空心板层上的砼面层6(厚度为60-120mm、抗压强度40-50MPa)组成；细石砼势垫层9与预制砼空心板层与砼面层6的总厚度为220-300mm；
所述细石砼垫层9由胶凝材〔由80％粉煤灰、14％外加剂(含8％生石灰、6％水泥熟料)、6％激发剂(含2％硫酸铝、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、细石、中砂、水按现有技术比例混合浇注而成。
所述预制砼空心板5在工厂批量制备：取胶凝材〔由53％矿渣、30％粉煤灰、8％外加剂(含3％生石灰、5％水泥熟料)、9％激发剂(含2％硫酸铝、3％明矾矿石、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混匀，经模具成型、养护制成，每块预制砼空心板5内模具成型有单排孔、置有部分伸出上面的钢筋；
所述砼面层6由胶凝材〔由83％矿渣、8％外加剂(含2％生石灰、6％水泥熟料)、9％激发剂(含2％铝泥、3％明矾矿石、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混合，直接浇注于预制砼空心板层上构成，钢筋和注入拼接的预制砼空心板5之间接合缝中的砼浆将砼面层6与预制砼空心板层紧固连接。
实施例7：参见图5、11。
一种新型道路，顺次由路面压实基层1、细石砼垫层9、预制砼空心板层和砼面层6组成；
所述细石砼垫层1由胶凝材〔由82％粉煤灰、12％外加剂(含6％生石灰、6％水泥熟料)、6％激发剂(含2％明矾矿石、4％钙芒硝矿)混合粉磨至细度小于2％组成〕、细石、中砂、水按现有技术比例混合浇注在路面压实基层1上而成；
所述预制砼空心板5在工厂批量制备：取胶凝材〔由43％矿渣、40％磷渣、8％外加剂(2％生石灰、6％水泥熟料构成)、9％激发剂(3％明矾矿石、2％硫酸铝、4％钙芒硝矿构成)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混匀，经模具成型、养护制成，每块预制砼空心板5内模具成型有单排孔、编置有钢筋3、并置有部份伸出上面的钢筋、拼接端面有矩形、V形、U形或相似形状的连接体7；
所述砼面层6由胶凝材〔由68％矿渣、15％转炉钢渣、8％外加剂(2％生石灰和6％水泥熟料构成)、9％激发剂(3％煅烧明矾矿、2％铝泥、4％钙芒硝矿构成)混合粉磨至细度小于2％组成〕、中砂、碎石和水按现有技术比例混合，直接浇注于预制砼空心板层上面构成，钢筋和注入拼接的预制砼空心板5之间接合缝中的砼浆将砼面层6与预制砼空心板层紧固连接。
其它同实施例6，略。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有良好效果。
附表：
| 抗折强度(Mpa) | 抗压强度(Mpa) | 抗蚀系数(28天) | 干缩性(mm/M)(28天) | 磨损量(Kg/m2) | |||
| 3天 | 28天 | 3天 | 28天 | ||||
| 现有425#普通硅酸盐水泥 | 3.9 | 7.5 | 20.2 | 45.1 | 0.89 | 1.34 | 3.78 |
| 现有425#道路水泥 | 4.0 | 7.8 | 22.4 | 45.6 | 0.90 | 1.23 | 3.21 |
| 本发明425#胶凝材 | 5.1 | 9.0 | 22.8 | 45.5 | 1.01 | 1.12 | 3.24 |
Claims (10)
1.一种新型道路，包括：路面压实基层，其特征是还包括：浇灌于所述路面压实基层上的空心砼层，该空心砼层的厚度为220-300mm，抗压强度为40-50MPa。
2.按权利要求1所述的新型道路，其特征是：所述空心砼层内可以置有一组或多组加强钢筋。
3.按权利要求1或2所述的新型道路，其特征是：所述空心砼层可以是有单排孔、双排孔、三排孔或其它形状多孔的空心砼层。
4.一种新型道路，包括：路面压实基层，其特征是还包括：辅砌拼接于路面压实基层上的厚度为120-180mm、抗压强度为20-30MPa的预制砼空心板构成的预制砼空心板层，浇灌于预制砼空心板层上的厚度为60-120mm、抗压强度为40-50MPa的砼面层；所述预制砼空心板层与砼面层之间可以通过钢筋紧固连接或既有钢筋又通过接合缝中灌浆紧固连接，所述预制砼空心板之间的接合缝端面可以有形状位置对应的矩形、V型、U型或相似形状的连接体；所述预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm。
5.按权利要求4所述的新型道路，其特征是；所述路面压实基层与预制砼空心板层之间还可以浇灌有厚度为30-50mm，抗压强度为10-20MPa的细石砼垫层；该细石砼垫层与预制砼空心板层和砼面层的总厚度为220-300mm。
6.一种新型道路的施工方法，包括：将路面压实，获得路面压实基层，其特征是还包括：
在所述路面压实基层上浇灌厚度为220-300mm、抗压强度为40-50MPa的空心砼层；
该空心砼层由胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种与适量中砂或钢渣、碎石和水混合浇灌，模具成型为多孔状，养护制成；
所述胶凝材由79％-87％(重量％，后同)矿渣、钢渣、磷渣、粉煤灰中的一种或多种与5％-9％激发剂、8％-14％外加剂混合粉磨而成；
所述激发剂由3％-4％明矾石矿或煅烧明矾石矿、1％-2％铝泥、1％-2％硫酸铝、0.5％-2％偏铝酸钠中的一种或多种与2％-4％钙芒硝矿混合组成；
所述外加剂由2％-8％含有效CaO＞60％的生石灰、0-8％水泥熟料混合组成。
7.按权利要求6所述新型道路的施工方法，其特征是：所述空心砼层内的多孔状可以是单排孔、双排孔、三排孔或其它多孔形状。
8.按权利要求6所述新型道路的施工方法，其特征是：所述空心砼层内可以设置有一组或多组加强钢筋。
9.一种新型道路的施工方法，包括：将路面压实，获得路面压实基层，其特征是还包括：将在工厂制备的厚度为120-180mm、抗压强度为20-30MPa的预制砼空心板铺砌拼接于路面压实基层上构成预制砼空心板层；并在该预制砼空心板拼接构成的预制砼空心板层上浇灌厚度为60-120mm、抗压强度为40-50MPa的砼面层；并使预制砼空心板层与砼面层的总厚度为220-300mm；
所述预制砼空心板层与砼面层之间可以通过钢筋紧固连接或既有钢筋又通过接合缝中灌浆紧固连接；
所述预制砼空心板之间的接合缝端面可以有形状位置对应的矩形、V型、U型或相似形状的连接体；
所述砼面层可以由胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种与适量砂或钢渣、碎石和水混合浇灌而成。
所述胶凝材由79％-87％(重量％，后同)矿渣、钢渣、磷渣、粉煤灰中的一种或多种与5％-9％激发剂、8％-14％外加剂混合粉磨而成；
所述激发剂由3％-4％明矾石矿或煅烧明矾石矿、1％-2％铝泥、1％-2％硫酸铝、0.5％-2％偏铝酸钠中的一种或多种与2％-4％钙芒硝矿混合组成；
所述外加剂由2％-8％含有效CaO＞60％的生石灰、0-8％水泥熟料混合组成。
10.按权利要求9所述新型道路的施工方法，其特征是：所述路面压实基层与预制砼空心板层之间还可以浇灌有厚度为30-50mm、抗压强度为10-20MPa的细石砼垫层；该细石砼垫层与预制砼空心板层和砼面层的总厚度为220-300mm。
所述细石砼垫层可以由所述胶凝材、硅酸盐道路水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或复合硅酸盐道路水泥中的一种，与适量中砂或钢渣、细石和水混合浇灌而成。
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