CN111072333A - 一种透水混凝土结构及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种透水混凝土结构及其制备工艺。本发明公开了一种透水混凝土结构,包括地基结构、第一透水混凝土结构和第二透水混凝土结构,所述第二透水混凝土结构的上方设置有双丙聚氨酯密封层;所述第一透水混凝土结构由第一水泥、粗骨料、第一拌合用水、第一增强料和第一减水剂组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,所述粗骨料的粒径为5~15mm,所述第二透水混凝土结构由第二水泥、细骨料、第二拌合用水、第二增强料、第二减水剂和无机颜料组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55:0.75,所述细骨料的粒径为3~4mm;所述第一水泥和所述第二水泥的的初凝时间不得少于45min,终凝时间不得大于6.5h;通过上述方式,本发明能够不仅施工简单方便,施工成本低,而且透水性优异,耐磨性能和强度性能好。

Description

一种透水混凝土结构及其制备工艺
技术领域
本发明涉及地面建筑材料技术领域,特别是涉及一种透水混凝土结构及其 制备工艺。
背景技术
传统路面大多采用沥青、混凝土、石板材及水泥砖铺设,通常称之为硬质 路面,它的优点是整齐耐用;但是不透水,降雨时雨水是直接靠地下污水管道 作为污水被处理,不利于地下水的生成,水在路面淤积溶入城市污染物影响城 市卫生。普通的混凝土路面缺乏呼吸性和渗透雨水的能力,随之带来一系列的 环境问题,例如排水不畅通的地面形成路面积水,积水使交通不便并且容易发 生事故;又因硬质路面吸、储及反射太阳的热量,使地面平均温度升高容易形 成城市热岛效应,引起环境和生态负效应等。
透水混凝土是针对传统城市道路的路面缺陷,开发使用的一种能让雨水流 入地下,补充地下水的道路结构;不仅能够消除地面上的油类化合物等对环境 污染的危害;同时能够维护生态平衡、缓解城市热岛效应;但现有透水混凝土 道路多数透水能力有限,且施工周期和施工成本较高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种透水混凝土结构及其制备工艺,不 仅施工简单方便,施工成本低,而且透水性能优异,制备出的透水混凝土结构 耐磨性能和强度性能好,实用性较强。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种透水混凝 土结构,包括地基结构,所述地基结构的上方依次设置有第一透水混凝土结构 和第二透水混凝土结构,所述第一透水混凝土结构的厚度大于所述第二透水混 凝土结构的厚度,所述第一透水混凝土结构的骨料粒径大于所述第二透水混凝 土结构的骨料粒径,所述第二透水混凝土结构的上方设置有双丙聚氨酯密封层;
所述第一透水混凝土结构由第一水泥、粗骨料、第一拌合用水、第一增强 料和第一减水剂组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,所述粗骨料 的粒径为5~15mm,所述第二透水混凝土结构由第二水泥、细骨料、第二拌合用 水、第二增强料、第二减水剂和无机颜料组成,其组成配比为375:1540:112: 7.3:0.55:0.75,所述细骨料的粒径为3~4mm;所述第一水泥和所述第二水泥 的初凝时间不得少于45min,终凝时间不得大于6.5h。
进一步的,所述地基结构包括夯实素土,所述夯实素土的上方铺设级配碎 石结构,所述第一透水混凝土结构设置在所述级配碎石结构上方。
进一步的,所述夯实素土的压实系数大于等于0.93,所述级配碎石结构的 厚度为200~250mm。
进一步的,所述地基结构包括原始混凝土平板砖地基,所述第一透水混凝 土结构设置在所述原始混凝土平板砖地基上方。
进一步的,所述粗骨料和所述细骨料均选用玄武岩材质。
进一步的,所述第一减水剂和第二减水剂均采用减水率不低于25%的聚羟 酸减水剂。
本发明还提供了一种透水混凝土结构的制备工艺,包括以下制备步骤:
(a)依次将粗骨料、第一水泥、第一增强料、第一拌合用水和第一减水剂投 料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,搅 拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第一透水混凝土结构;
(b)收取第一透水混凝土结构,同时对强制式搅拌机进行清理;
(c)依次将细骨料、第二水泥、第二增强料、第二拌合用水和第二减水剂和 无机颜料投料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3: 0.55:0.75,搅拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第二透水混凝土结 构,然后进行收取;
(d)在地基结构上依次摊铺由上述第(a)步和第(c)步获得的第一透水混 凝土结构和第二透水混凝土结构,通过平整压实机进行压实;
(e)对由上述第(d)步获得的透水混凝土道路两侧进行立模板;
(f)对由上述第(e)步获得的透水混凝土道路表面覆膜结合浇水养护,选用 一层塑料薄膜加一层彩条布作为养护材料,每天至少洒水一次,连续七天,每 次洒水后覆膜密封。
进一步的,所述第(e)步中立模板的高度不低于透水混凝土道路的高度。
进一步的,若第(d)步摊铺过程存在临时中断施工,需设置施工缝。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种透水混凝土结构及其制备工艺, 不仅施工简单方便,施工成本较低,材料易选,而且制备出的透水混凝土结构 透水性能优异,耐磨性能佳,抗压强度和弯拉强度较好;通过不同结构的第一 透水混凝土和第二透水混凝土组合搭配提供了坚实的支撑基础,良好的透水性 和彩色的表面外观,增加道路的灵活性和美观,具有良好的实用性和市场价值, 丰富和优化了现有技术中透水混凝土结构的制备途径。
附图说明:
图1是实施例1中的一种透水混凝土结构的平面图;
图2是图1中A部切面图,用于体现一种透水混凝土结构;
图3是实施例2中的一种透水混凝土结构的平面图;
图4是图3中B部切面图,用于体现另一种透水混凝土结构;
附图中各部件的标记如下:
1、地基结构;1-1、夯实素土;1-2、级配碎石结构;1-3、原始混凝土平板砖地 基;2、第一透水混凝土结构;3、第二透水混凝土结构;4、双丙聚氨酯密封层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和 特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚 明确的界定。
实施例1:
如图1和图2所示,一种透水混凝土结构,包括地基结构1,地基结构1包 括夯实素土1-1,夯实素土1-1的压实系数大于等于0.93,确保牢固的地基;夯 实素土1-1的上方铺设级配碎石结构1-2,级配碎石结构的厚度为200~250mm, 起到在夯实素土1-1上方进行找平和支撑上方结构的过渡作用,同时增强路面结 构强度,且具有良好的透水和扩散应力。
如图1和图2所示,级配碎石结构1-2的上方依次设置有第一透水混凝土结 构2和第二透水混凝土结构3,第一透水混凝土结构2的骨料粒径大于第二透水 混凝土结构3的骨料粒径;第一透水混凝土结构2由第一水泥、粗骨料、第一 拌合用水、第一增强料和第一减水剂组成,其组成配比为375:1540:112:7.3: 0.55,其中粗骨料的粒径为5~15mm;第二透水混凝土结构3由第二水泥、细骨 料、第二拌合用水、第二增强料、第二减水剂和无机颜料组成,其组成配比为 375:1540:112:7.3:0.55:0.75,其中细骨料的粒径为3~4mm。
如图1和图2所示,从承载强度和经济成本角度而言,第一透水混凝土结 构2中的粗骨料颗粒大于第二透水混凝土结构3中的细骨料颗粒,第一透水混 凝土结构2的厚度设置为大于第二透水混凝土结构3的厚度,设置在下层的第 一透水混凝土结构2承载能力较强,同时设置在上层的第二透水混凝土结构3 相对较光滑耐磨,美观;另外,第二透水混凝土结构3中含有无机颜料,可以 根据实际需求进行选择,比如氧化铁类无机颜料层,从而获得彩色的混凝土路 面,增加美观和灵活性。
如图1和图2所示,粗骨料和细骨料均选用玄武岩材质,且粗骨料和细骨 料采用的石子应均为球形度高、针片状含量少的特点,具有优良的耐磨性和抗 压能力;为了确保透水混凝土施工质量和路面强度,第一水泥和第二水泥的初 凝时间不得少于45min,终凝时间不得大于6.5h,第一减水剂和第二减水剂均采 用减水率不低于25%的聚羟酸减水剂,性能优异,绿色环保;在第二透水混凝 土结构3的上方设置有双丙聚氨酯密封层4,润湿性较好,可深层渗透基材至 2-5mm,同时形成一层坚韧的透明高光泽度薄膜,大大提高路面耐磨性并减少骨 料在使用中脱落现象的发生,对路面提供持久保护作用。
本发明还提供一种透水混凝土结构的制备工艺,包括如下步骤:
(a)依次将粗骨料、第一水泥、第一增强料、第一拌合用水和第一减水剂投 料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,搅 拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第一透水混凝土结构;
(b)收取第一透水混凝土结构,同时对强制式搅拌机进行清理;
(c)依次将细骨料、第二水泥、第二增强料、第二拌合用水和第二减水剂和 无机颜料投料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3: 0.55:0.75,搅拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第二透水混凝土结 构,然后进行收取;
(d)在地基结构上依次摊铺由上述第(a)步和第(c)步获得的第一透水混 凝土结构和第二透水混凝土结构,通过平整压实机进行压实,通常分2~3次压 实,透水混凝土压实后,宜使用抹平机对透水混凝土面层进行收面,若摊铺过 程存在临时中断施工,需设置施工缝;
(e)对由第(d)步获得的透水混凝土道路两侧进行立模板,立模板的高度 不低于制备获得的透水混凝土道路的高度;
(f)对由第(e)步获得的透水混凝土道路表面覆膜结合浇水养护,选用一层 塑料薄膜加一层彩条布作为养护材料,每天至少洒水一次,连续七天,每次洒 水后覆膜密封。
对上述制备出来的透水混凝土结构进行耐磨性、透水系数、连续孔隙率、 抗冻性和强度等级的性能测试,结果如下,性能均符合行业要求。
实施例2:
如图3和图4所示,本发明提供的一种透水混凝土结构还包括另一种结构 形式,和实施例1相比区别在于:地基结构1包括的是原始混凝土平板砖地基 1-3,第一透水混凝土结构2设置在原始混凝土平板砖地基1-3的上方,第二透 水混凝土结构3设置在第一透水混凝土结构2的上方,第一透水混凝土结构2 的骨料粒径大于第二透水混凝土结构3的骨料粒径。
如图3和图4所示,第一透水混凝土结构2由第一水泥、粗骨料、第一拌 合用水、第一增强料和第一减水剂组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,其中粗骨料的粒径为5~15mm;第二透水混凝土结构3由第二水泥、细骨 料、第二拌合用水、第二增强料、第二减水剂和无机颜料组成,其组成配比为 375:1540:112:7.3:0.55:0.75,其中细骨料的粒径为3~4mm。
如图3和图4所示,从承载强度和经济成本而言,第一透水混凝土结构2 中的粗骨料颗粒大于第二透水混凝土结构3中的细骨料颗粒,第一透水混凝土 结构2的厚度设置为大于第二透水混凝土结构3的厚度,设置在下层的第一透 水混凝土结构2承载能力较强,同时设置在上层的第二透水混凝土结构3相对 较光滑耐磨,美观;另外,第二透水混凝土结构3中含有无机颜料,可以根据 实际需求进行选择,比如氧化铁类无机颜料层,从而获得彩色的混凝土路面, 增加美观和灵活性。
如图3和图4所示,粗骨料和细骨料均选用玄武岩材质,且粗骨料和细骨 料采用的石子应均为球形度高、针片状含量少的特点,具有优良的耐磨性和抗 压能力;为了确保透水混凝土施工质量和路面强度,第一水泥和第二水泥的初 凝时间不得少于45min,终凝时间不得大于6.5h,第一减水剂和第二减水剂均采 用减水率不低于25%的聚羟酸减水剂,性能优异,绿色环保;在第二透水混凝 土结构3的上方设置有双丙聚氨酯密封层4,润湿性较好,可深层渗透基材至 2-5mm,同时形成一层坚韧的透明高光泽度薄膜,大大提高路面耐磨性并减少骨 料在使用中脱落现象的发生,对路面提供持久保护作用。
本发明还提供一种透水混凝土结构的制备工艺,包括如下步骤:
(a)依次将粗骨料、第一水泥、第一增强料、第一拌合用水和第一减水剂投 料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,搅 拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第一透水混凝土结构;
(b)收取第一透水混凝土结构,同时对强制式搅拌机进行清理;
(c)依次将细骨料、第二水泥、第二增强料、第二拌合用水和第二减水剂和 无机颜料投料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3: 0.55:0.75,搅拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第二透水混凝土结 构,然后进行收取;
(d)在地基结构上依次摊铺由上述第(a)步和第(c)步获得的第一透水混 凝土结构和第二透水混凝土结构,通过平整压实机进行压实,通常分2~3次压 实,透水混凝土压实后,宜使用抹平机对透水混凝土面层进行收面,若摊铺过 程存在临时中断施工,需设置施工缝;
(e)对由第(d)步获得的透水混凝土道路两侧进行立模板,立模板的高度 不低于制备获得的透水混凝土道路的高度;
(f)对由第(e)步获得的透水混凝土道路表面覆膜结合浇水养护,选用一层 塑料薄膜加一层彩条布作为养护材料,每天至少洒水一次,连续七天,每次洒 水后覆膜密封。
对上述制备出来的透水混凝土结构进行耐磨性、透水系数、连续孔隙率、 抗冻性和强度等级的性能测试,结果如下,性能均符合行业要求。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运 用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种透水混凝土结构,其特征在于:包括地基结构,所述地基结构的上方依次设置有第一透水混凝土结构和第二透水混凝土结构,所述第一透水混凝土结构的厚度大于所述第二透水混凝土结构的厚度,所述第一透水混凝土结构的骨料粒径大于所述第二透水混凝土结构的骨料粒径,所述第二透水混凝土结构的上方设置有双丙聚氨酯密封层;
所述第一透水混凝土结构由第一水泥、粗骨料、第一拌合用水、第一增强料和第一减水剂组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55,所述粗骨料的粒径为5~15mm,所述第二透水混凝土结构由第二水泥、细骨料、第二拌合用水、第二增强料、第二减水剂和无机颜料组成,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55:0.75,所述细骨料的粒径为3~4mm;所述第一水泥和所述第二水泥的初凝时间不得少于45min,终凝时间不得大于6.5h。
2.根据权利要求1所述的一种透水混凝土结构,其特征在于:所述地基结构包括夯实素土,所述夯实素土的上方铺设级配碎石结构,所述第一透水混凝土结构设置在所述级配碎石结构上方。
3.根据权利要求2所述的一种透水混凝土结构,其特征在于:所述夯实素土的压实系数大于等于0.93,所述级配碎石结构的厚度为200~250mm。
4.根据权利要求1所述的一种透水混凝土结构,其特征在于:所述地基结构包括原始混凝土平板砖地基,所述第一透水混凝土结构设置在所述原始混凝土平板砖地基上方。
5.根据权利要求1所述的一种透水混凝土结构,其特征在于:所述粗骨料和所述细骨料均选用玄武岩材质。
6.根据权利要求1所述的一种透水混凝土结构,其特征在于:所述第一减水剂和所述第二减水剂均采用减水率不低于25%的聚羟酸减水剂。
7.一种透水混凝土结构的制备工艺,其特征在于,包括以下制备步骤:
(a)依次将粗骨料、第一水泥、第一增强料、第一拌合用水和第一减水剂投料至强制式搅拌机中进行搅拌,其投料配比为375:1540:112:7.3:0.55,搅拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第一透水混凝土结构;
(b)收取第一透水混凝土结构,同时对强制式搅拌机进行清理;
(c)依次将细骨料、第二水泥、第二增强料、第二拌合用水和第二减水剂和无机颜料投料至强制式搅拌机中进行搅拌,其组成配比为375:1540:112:7.3:0.55:0.75,搅拌时间不少于180s,且不超过300s,从而获得第二透水混凝土结构,然后进行收取;
(d)在地基结构上依次摊铺由上述第(a)步和第(c)步获得的第一透水混凝土结构和第二透水混凝土结构,通过平整压实机进行压实;
(e)对由上述第(d)步获得的透水混凝土道路两侧进行立模板;
(f)对由上述第(e)步获得的透水混凝土道路表面覆膜结合浇水养护,选用一层塑料薄膜加一层彩条布作为养护材料,每天至少洒水一次,连续七天,每次洒水后覆膜密封。
8.根据权利要求7所述的一种透水混凝土结构的制备工艺,其特征在于:所述第(e)步中立模板的高度不低于透水混凝土道路的高度。
9.根据权利要求7所述的一种透水混凝土结构的制备工艺,其特征在于:若第(d)步摊铺过程存在临时中断施工,需设置施工缝。
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