CN110105784A - 一种再生工程塑料装配式路面及其铺设方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于蜂窝型结构的再生工程塑料装配式路面及其铺设方法，属于道路建设技术领域，其包括由多块蜂窝型再生塑料面板拼装而成的装配式路面，蜂窝型再生塑料面板包括盖板、侧板、蜂窝状芯板和底板，盖板和底板分别设置在蜂窝状芯板的上表面和下表面，侧板设置在蜂窝状芯板的外围，一块蜂窝型再生塑料面板和相邻一块蜂窝型再生塑料面板之间通过侧板连接；蜂窝型再生塑料面板是由废旧塑料、填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂以及润滑剂按质量份数配比而成。蜂窝型再生塑料面板的原料主要是废旧塑料，利用废旧塑料预制成蜂窝型再生塑料面板进行路面铺设，蜂窝型再生塑料面板具有优良的力学性能，可以更好地承担路面上行驶车辆的载荷。

Description

一种再生工程塑料装配式路面及其铺设方法
技术领域
本发明属于道路建设技术领域，具体涉及一种再生工程塑料装配式路面及其铺设方法。
背景技术
塑料的发明很大程度上方便了人们的生活，塑料在我们的日常生活中随处可见，但是废旧塑料的降解却需要很长时间，有的甚至需要200～300年，影响土壤环境，如果对废旧塑料直接进行焚烧还会影响大气环境。因此，对于废旧塑料如何进行回收再利用，如何减少废旧塑料对环境的危害一直是比较热门的研究话题，将回收的废旧塑料应用于道路路面铺设也是近几年道路建设领域的研发人员比较关注的焦点。
我国装配式道路的发展目前还处于起步阶段，目前还存在较多的不足，主要表现在以下几个方面：
1、现有的装配式道路在铺筑时需要先在路基上铺设一层基石之后才能安装路面面板，操作过程复杂；
2、现有的装配式路面面板是实心的水泥混凝土结构，水泥混凝土密度大，路面面板重量大，在铺设过程中容易产生较大的剪切应力，导致路面面板底层出现裂缝，破换了路面面板的整体性，降低了路面面板的使用寿命；
3、水泥混凝土路面面板在使用过程中容易出现裂缝，需要长时间的养护，影响道路的正常使用，同时，水泥混凝土路面面板在下雨天路面容易积水；
4、现有的装配式路面面板下面铺设有光缆、电缆等管道，在维修时，需要大面积挖开路面面板进行维修且维修耗费时间长，影响人们的正常出行。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种路用蜂窝型再生塑料面板以及用该路用蜂窝型再生塑料面板组装成再生工程塑料装配式路面，其主要是利用废旧塑料按照质量份数配比预制成型蜂窝型再生塑料面板，再利用蜂窝型再生塑料面板铺设再生工程塑料装配式路面，本发明预制成型的蜂窝型再生塑料面板具有优良的力学性能，铺设成的路面弹性好，能够更好地承受车辆的载荷。
同时本发明还提供了上述路面的铺设方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种路用蜂窝型再生塑料面板，包括以下质量份数配比的原料制得：
进一步限定，上述路用蜂窝型再生塑料面板是由以下质量份数配比的原料制得：
进一步限定，所述填料是石英粉、滑石粉、云母粉中任意一种或任意组合。
进一步限定，利用上述路用蜂窝型再生塑料面板组装的再生工程塑料装配式路面，包括铺设于路基上的装配式路面，所述装配式路面由多块蜂窝型再生塑料面板拼装而成，所述蜂窝型再生塑料面板包括盖板、侧板、蜂窝状芯板和底板，所述盖板和底板分别铺设在蜂窝状芯板的上表面和下表面，侧板设置在蜂窝状芯板的外围，一块蜂窝型再生塑料面板和相邻一块蜂窝型再生塑料面之间通过侧板连接。
进一步限定，所述侧板的高度与蜂窝状芯板的高度相等，所述蜂窝状芯板是由多个肋板拼接成的蜂窝结构。
进一步限定，所述蜂窝型再生塑料面板的弹性模量不小于2500MPa；所述盖板的渗水系数为10-2cm/s。
进一步限定，所述盖板的厚度为8～12㎝；所述肋板的长度为20～40㎝，厚度为3～6㎝；所述侧板的厚度为6～10㎝；所述底板的厚度为6～10㎝。
进一步限定，所述蜂窝型再生塑料面板(6)还包括管线通道(5)和地下水通道，所述管线通道(5)设置在蜂窝型再生塑料面板(6)的侧端，所述地下水通道与城市地下水管网连通。
进一步限定，所述盖板的上表面设置防滑槽，所述防滑槽的槽宽为2～5㎜，槽深为5～10㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为10～20㎝。
进一步限定，利用所述蜂窝型再生塑料面板铺设上述再生工程塑料装配式路面的方法，其包括以下步骤：
1)按照质量份数配比称取废旧塑料和填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂、润滑剂，混合，改性处理、20-30℃预制成型；
2)路基采用分层填筑法，压实厚度为15-20cm，压实后路基回弹模量不小于40MPa；
3)清理路基表面；
4)将多个蜂窝型再生塑料面板的底板朝下平铺在步骤3)中清理好的路基上，用环氧树脂改性沥青对相邻两个蜂窝型再生塑料面板的侧板之间的缝隙进行灌封，完成路面铺设。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明的蜂窝型再生塑料面板是利用废旧塑料、填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂以及润滑剂按照质量份数配配比形成，其中，废旧塑料是主要的原材料，可实现了废旧塑料的资源化回收利用，而且塑料密度小，结构中空体积大，极大的降低了路面板的自重和施工难度。
2、本发明的蜂窝型再生塑料面板是直接铺设在路基上面的，其安装过程简单，同时蜂窝型再生塑料面板具有良好的延展性且重量轻，在铺设过程中面板底层不容易出现裂缝，不会破坏面板的整体性；在使用过程中，路面也不容易出现裂缝，不需要耗费大量的人力、物力去养护，如果在某一区域路面出现损坏时只需要更换该区域的蜂窝型再生塑料面板即可，不需要大面积挖开路面进行长时间的修补；在下雨天，路面上的雨水可以通过盖板渗透至蜂窝状芯板内，蜂窝状芯板内的雨水可以通过底板渗透到路基里，当雨水较多，蜂窝状芯板内的雨水来不及完全渗透到路基里时还可以暂时储存在蜂窝状芯板内，不会在路面引起大面积的积水，而且具有一定的保水性，降低路面的温差梯度，延长路面的使用寿命。
3、本发明的蜂窝型再生塑料面板的侧板的侧面连接有管线通道，为城市线路管道的布设提供充足的空间，可以用来放置光缆或电缆等线路，不用另外再挖光缆或线缆埋线管道，这样不仅节省了空间、人力和物力去埋设，而且在光缆或线缆出现问题时维修方便。
4、本发明盖板的上表面刻有防滑槽，可有效防止车辆在行驶过程中出现打滑的现象，保证车辆在行驶过程中的安全性和可靠性。
5、本发明的蜂窝型再生塑料面板充分利用了蜂窝型结构抗压和抗弯拉等优异性能，具有优良的力学性能，路面弹性好，能过承受道路行车时的作用荷载。
6、本发明的蜂窝型再生塑料面板是在工厂提前预制而成的，可直接铺筑于路基上，没有基层施工周期，加快了装配式道路的施工进度。
附图说明
图1为本发明蜂窝型再生塑料面板的结构示意图；
图2为蜂窝状芯板的结构示意图；
图3为本发明的再生工程塑料装配式路面的结构示意图；
其中，1-盖板，2-侧板，3-肋板，4-底板，5-管线通道，6-蜂窝型再生塑料面板，7-环氧树脂改性沥青，8-路基。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明的技术方案并不限于以下说明的实施方式。
本发明利用回收的废旧塑料为主要原料，再配比填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂以及润滑剂制成蜂窝型再生塑料面板6，其中，填料为石英粉、滑石粉或者云母粉中的任意一种或任意两种或者任意两种以上组合而成。
参见图1，是本发明蜂窝型再生塑料面板6的结构示意图，该蜂窝型再生塑料面板6上设置有盖板1、侧板2、蜂窝状芯板以及底板4，盖板1和底板4通过环氧树脂分别粘贴在蜂窝状芯板的上表面和下表面，侧板2通过环氧树脂粘贴在蜂窝状芯板的四周侧面，使侧板2和盖板1、底板4组合成盒体机构将蜂窝状芯板封装在里面，防止外界尘杂进入。在盖板1的上表面刻有防滑槽，以保证路面的防滑性能。侧板2的高度与蜂窝状芯板的高度相等，相邻的蜂窝型再生塑料面板6之间通过环氧树脂改性沥青(7)将两两侧板2粘结在一起完成拼装。其中，盖板2的渗水系数为10-2cm/s，下雨时路面上的雨水能够快速下渗至蜂窝状芯板的空隙内，不会在路面积水。参见图2，是本发明蜂窝状芯板的结构示意图，该蜂窝状芯板是由多个肋板3拼接形成的蜂窝结构。在蜂窝型再生塑料面板6内侧还可以开设有与城市地下水管网连通的地下水管道，当路面渗水太多，蜂窝型再生塑料面板6吸收不了时，将下渗的地下水通往城市地下水管网。在蜂窝型再生塑料面板6内侧还可以开设有与城市地下水管网连通的地下水管道，当路面渗水太多，蜂窝型再生塑料面板6吸收不了时，将下渗的地下水通往城市地下水管网。
参见图3，是本发明的再生工程塑料装配式路面的结构示意图，该再生工程塑料装配式路面由蜂窝型再生塑料面板6拼装而成，可以保证行驶过程中的车辆载荷通过盖板1均匀地传递到蜂窝状芯板上，之后再通过底板4从蜂窝状芯板传递到路基上，使得车辆可以在路面平稳地运行，而且蜂窝型再生塑料面板6的蜂窝状芯板可以适度变形，缓减路面振动和车行荷载。
实施例1
蜂窝型再生塑料面板6是由废旧塑料65份，填料25份，玻璃纤维20份，阻燃剂7份，偶联剂4份，润滑剂2份配比而成，其中，填料是由40％的石英粉、40％的滑石粉以及20％的云母粉混合而成的。
蜂窝型再生塑料面板6的弹性模量为3500MPa，盖板1的渗水系数为10-2cm/s，蜂窝状芯板是由肋板3拼接成横截面为正六边形的单元组合而成，盖板1的厚度为10㎝，肋板3的长度为30㎝，厚度为5㎝，侧板2的厚度为8㎝，底板4的厚度为8㎝；盖板1上表面防滑槽的槽宽为4㎜，槽深为8㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为16㎝。在蜂窝型再生塑料面板6内侧还可以开设有与城市地下水管网连通的地下水管道，当路面渗水太多，蜂窝型再生塑料面板6吸收不了时，将下渗的地下水通往城市地下水管网。
实施例2
蜂窝型再生塑料面板6是由废旧塑料70份，填料30份，玻璃纤维25份，阻燃剂10份，偶联剂7份，润滑剂4份配比而成，其中，填料是由50％的石英粉、30％的滑石粉以及20％的云母粉混合而成的。
蜂窝型再生塑料面板6的弹性模量为3000MPa，盖板1的渗水系数为10-2cm/s，蜂窝状芯板是由肋板3拼接成横截面为正五边形的单元组合形成，盖板1的厚度为12㎝，肋板3的长度为40㎝，厚度为6㎝，侧板2的厚度为10㎝，底板4的厚度为10㎝；盖板1上表面防滑槽的槽宽为5㎜，槽深为10㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为20㎝。在蜂窝型再生塑料面板6内侧还可以开设有与城市地下水管网连通的地下水管道，当路面渗水太多，蜂窝型再生塑料面板6吸收不了时，将下渗的地下水通往城市地下水管网。
实施例3
蜂窝型再生塑料面板6是由废旧塑料60份，填料20份，玻璃纤维15份，阻燃剂5份，偶联剂3份，润滑剂1份配比而成，其中，填料是由50％的滑石粉、50％的云母粉混合而成的。
蜂窝型再生塑料面板6的弹性模量为2500MPa，盖板1的渗水系数为10-2cm/s，蜂窝状芯板是由肋板3拼接成横截面为正六边形的单元组合形成，盖板1的厚度为8㎝，肋板3的长度为20㎝，厚度为3㎝，侧板2的厚度为6㎝，底板4的厚度为6㎝；盖板1上表面防滑槽的槽宽为3㎜，槽深为6㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为15㎝。
在蜂窝型再生塑料面板6的内侧边设置有管线通道5，管线通道5的横截面为长度为40㎝，宽度为30㎝的矩形。在蜂窝型再生塑料面板6内侧还可以开设有与城市地下水管网连通的地下水管道，当路面渗水太多，蜂窝型再生塑料面板6吸收不了时，将下渗的地下水通往城市地下水管网。
实施例4
蜂窝型再生塑料面板6是由废旧塑料65份，填料25份，玻璃纤维25份，阻燃剂8份，偶联剂5份，润滑剂2份配比而成，其中，填料是为石英粉。
蜂窝型再生塑料面板6的弹性模量为4000MPa，盖板1的渗水系数为10-2cm/s，蜂窝状芯板是由肋板3拼接成横截面为菱形的单元组合形成，盖板1的厚度为9㎝，肋板3的长度为35㎝，厚度为5㎝，侧板2的厚度为9㎝，底板4的厚度为9㎝；盖板1上表面防滑槽的槽宽为5㎜，槽深为10㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为20㎝。
在蜂窝型再生塑料面板6的外侧面侧边设置有管线通道5，管线通道5的横截面是边长为40㎝的正方形，主要作用是城市光纤、电网等管线的通道。
实施例5
蜂窝型再生塑料面板6是由废旧塑料60份，填料22份，玻璃纤维20份，阻燃剂8份，偶联剂5份，润滑剂2份配比而成，其中，填料是为滑石粉。
蜂窝型再生塑料面板6的弹性模量为4000MPa，盖板1的渗水系数为10-2cm/s，蜂窝状芯板是由肋板3拼接成横截面为正方形的单元组合形成，盖板1的厚度为11㎝，肋板3的长度为38㎝，厚度为5㎝，侧板2的厚度为9㎝，底板4的厚度为9㎝；盖板1上表面防滑槽的槽宽为2㎜，槽深为5㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为10㎝。
在蜂窝型再生塑料面板6的内侧边设置有管线通道5，管线通道5的横截面为长度为35㎝，宽度为34㎝的矩形，主要作用是城市光纤、电网等管线的通道。
实施例6
塑料面板路面结构由蜂窝型再生塑料面板6，环氧树脂改性沥青7，路基8等几部分组成。其中蜂窝型再生塑料面板6长度(行车方向)为6-15m，宽度(垂直于行车方向)为3-6m，厚度为0.3-0.6m。路基8要求回弹模量在35Mpa以上，蜂窝型再生塑料面板6直接拼接安装在经处理后的路基上，塑料面板之间接缝通过环氧树脂改性沥青粘结固定。蜂窝型塑料路面板6的宽度和板的数量根据路面实际宽度确定。即利用上述实施例1中的蜂窝型再生塑料面板6拼装铺设再生工程塑料装配式路面的方法，其具体包括以下步骤：
1)按照实施例1中的质量份数配比称取废旧塑料和填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂、润滑剂，混合，改性处理、在20℃时用模具预制成型，降至室温后脱模，装配，盖板1、侧板2、蜂窝状芯板以及底板4的接触截面之间通过环氧树脂粘结固定，制作蜂窝型再生塑料面板6，再为保证塑料路面具有足够的抗滑性，保证行车安全，在塑料路面板顶板上表面进行刻槽；
2)路基采用分层填筑法，压实厚度为20cm，压实后路基回弹模量为40MPa，路基分层填筑施工前要先确定合理的松土系数，然后再根据施工现场的机械设备性能确定松土的真实厚度。压实后路基模量应大于40MPa，方可通过验收；
3)清理路基8表面，保证路基表面平整；
4)将多个蜂窝型再生塑料面板6的底板4朝下平铺在步骤3)中清理好的路基8上，用环氧树脂改性沥青7对相邻两个蜂窝型再生塑料面板6的侧板2之间的缝隙进行灌封，完成路面铺设。
实施例7
利用上述实施例1中的蜂窝型再生塑料面板6拼装铺设再生工程塑料装配式路面的方法，其具体包括以下步骤：
1)按照实施例2中的质量份数配比称取废旧塑料和填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂、润滑剂，混合，改性处理、在25℃时预制成型，制作蜂窝型再生塑料面板6；
2)路基采用分层填筑法，压实厚度为18cm，压实后路基回弹模量为45MPa；
3)清理路基8表面；
4)将多个蜂窝型再生塑料面板6的底板4朝下平铺在步骤3)中清理好的路基8上，用环氧树脂改性沥青7对相邻两个蜂窝型再生塑料面板6的侧板2之间的缝隙进行灌封，完成路面铺设。
实施例8
利用上述实施例1中的蜂窝型再生塑料面板6拼装铺设再生工程塑料装配式路面的方法，其具体包括以下步骤：
1)按照实施例3中的质量份数配比称取废旧塑料和填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂、润滑剂，混合，改性处理、在30℃时预制成型，制作蜂窝型再生塑料面板6；
2)路基采用分层填筑法，压实厚度为18cm，压实后路基回弹模量为45MPa；
3)清理路基8表面；
4)将多个蜂窝型再生塑料面板6的底板4朝下平铺在步骤3)中清理好的路基8上，用环氧树脂改性沥青7对相邻两个蜂窝型再生塑料面板6的侧板2之间的缝隙进行灌封，完成路面铺设。
本发明的铺设再生工程塑料装配式路面的方法均可参照实施例6～8来实现。

Claims (10)

1.一种路用蜂窝型再生塑料面板，其特征在于包括以下质量份数配比的原料制得：
2.根据权利要求1所述的路用蜂窝型再生塑料面板，其特征在于由以下质量份数配比的原料制得：
3.根据权利要求1或2所述的路用蜂窝型再生塑料面板，其特征在于，所述填料是石英粉、滑石粉、云母粉中任意一种或任意组合。
4.一种用权利要求1所述的路用蜂窝型再生塑料面板组装的再生工程塑料装配式路面，包括铺设于路基上的装配式路面，其特征在于，所述装配式路面由多块蜂窝型再生塑料面板(6)拼装而成，所述蜂窝型再生塑料面板(6)包括盖板(1)、侧板(2)、蜂窝状芯板和底板(4)，所述盖板(1)和底板(4)分别铺设在蜂窝状芯板的上表面和下表面，侧板(2)设置在蜂窝状芯板的外围，一块蜂窝型再生塑料面板(6)和相邻一块蜂窝型再生塑料面板(6)之间通过侧板(2)连接。
5.如权利要求4所述的再生工程塑料装配式路面，其特征在于，所述侧板(2)的高度与蜂窝状芯板的高度相等，所述蜂窝状芯板是由多个肋板(3)拼接成的蜂窝结构。
6.如权利要求4所述的再生工程塑料装配式路面，其特征在于，所述蜂窝型再生塑料面板(6)的弹性模量不小于2500MPa；所述盖板(1)的渗水系数为10-2cm/s。
7.如权利要求4或5或6所述的再生工程塑料装配式路面，其特征在于，所述盖板(1)的厚度为8～12㎝；所述肋板(3)的长度为20～40㎝，厚度为3～6㎝；所述侧板(2)的厚度为6～10㎝；所述底板(4)的厚度为6～10㎝。
8.如权利要求4所述的再生工程塑料装配式路面，其特征在于，所述蜂窝型再生塑料面板(6)还包括管线通道(5)和地下水通道，所述管线通道(5)设置在蜂窝型再生塑料面板(6)的侧端，所述地下水通道与城市地下水管网连通。
9.如权利要求4所述的再生工程塑料装配式路面，其特征在于，所述盖板(1)的上表面设置防滑槽，所述防滑槽的槽宽为2～5㎜，槽深为5～10㎜，沿宽度方向防滑槽的间距为10～20㎝。
10.权利要求4所述的再生工程塑料装配式路面的铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照质量份数配比称取废旧塑料和填料、玻璃纤维、阻燃剂、偶联剂、润滑剂，混合，改性处理、20-30℃预制成型；
2)路基采用分层填筑法，压实厚度为15-20cm，压实后路基回弹模量不小于40MPa；
3)清理路基(8)表面；
4)将多个蜂窝型再生塑料面板(6)的底板(4)朝下平铺在步骤3)中清理好的路基(8)上，用环氧树脂改性沥青(7)对相邻两个蜂窝型再生塑料面板(6)的侧板(2)之间的缝隙进行灌封，完成路面铺设。
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