CN111560813A - 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统 - Google Patents

一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111560813A
CN111560813A CN202010473010.2A CN202010473010A CN111560813A CN 111560813 A CN111560813 A CN 111560813A CN 202010473010 A CN202010473010 A CN 202010473010A CN 111560813 A CN111560813 A CN 111560813A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pavement slab
concrete pavement
pervious concrete
layer
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010473010.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘兰
李志坚
程志
贺磊
马哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CN202010473010.2A priority Critical patent/CN111560813A/zh
Publication of CN111560813A publication Critical patent/CN111560813A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C5/00Pavings made of prefabricated single units
    • E01C5/04Pavings made of prefabricated single units made of bricks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00Details of pavings
    • E01C11/22Gutters; Kerbs ; Surface drainage of streets, roads or like traffic areas
    • E01C11/224Surface drainage of streets
    • E01C11/225Paving specially adapted for through-the-surfacing drainage, e.g. perforated, porous; Preformed paving elements comprising, or adapted to form, passageways for carrying off drainage
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00Details of pavings
    • E01C11/22Gutters; Kerbs ; Surface drainage of streets, roads or like traffic areas
    • E01C11/224Surface drainage of streets
    • E01C11/227Gutters; Channels ; Roof drainage discharge ducts set in sidewalks
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/02Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from rain-water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/04Gullies inlets, road sinks, floor drains with or without odour seals or sediment traps
    • E03F5/0401Gullies for use in roads or pavements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00284Materials permeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/29Frost-thaw resistance
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Abstract

本发明涉及透水混凝土路面技术领域,具体涉及一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统,解决了背景技术中所述的技术问题。本发明提供的透水混凝土路面板系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板;所述透水混凝土路面板设置在所述找平层上表面;所述透水混凝土路面板包括透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层;所述基层的底部设置有排水管;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔。本发明利用固废材料制备透水混凝土路面板系统能够达到雨水收集与排放、有效补充地下水和缓解城市地下水急剧下降的效果,有利于城市雨水管理与水污染治理,具有较高的经济效益和社会效益。

Description

一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统
技术领域
本发明涉及透水混凝土路面技术领域,具体涉及一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统。
背景技术
每到夏季我国城市就频频遭受大暴雨的袭击,暴雨过后,城市常发生不同程度的积水现象,导致交通堵塞、电力中断、房屋被淹等,而造成这种情况的主要原因是我国城市路面不透水。
在城市建设中,许多城市大量采用水泥、柏油、混凝土等封闭地表,取代原有的土壤表面;对人行道、露天停车场、庭院及广场等公共场所,也喜欢用整齐漂亮的石板材或水泥彩砖铺设;但是,封闭地表在改善交通和道路状况、美化环境的同时,对雨水下渗产生了不利影响。
透水混凝土路面具有透水性,下雨时能较快消除道路、广场的积水现象,但目前的透水混凝土路面板系统的透水性仍有待提高,在雨量较大的情况下并不能及时排出地面的积水,在雨季难免会引发城市内涝现象,严重影响市民们的正常生活和出行;另外,现有的透水路面较多采用天然砂石,施工成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透水混凝土路面板系统,本发明提供的透水混凝土路面板系统以多种固废材料为原料,配合合理的结构设计,既有较强的透水性,又能有效利用固废资源,降低施工成本,是一种环境友好型路面系统。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种透水混凝土路面板系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板;所述透水混凝土路面板设置在所述找平层上表面;所述透水混凝土路面板包括透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层;所述基层的底部设置有排水管;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔;
所述垫层的制备原料包括水、石灰、粉煤灰和冶金渣;
所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥和冶金渣;
所述找平层的制备原料包括冶金渣、水泥、粉煤灰和水;
所述透水混凝土路面板下面层的制备原料包括第一废石料、水泥、水和增强剂;所述废石料的粒径为5~10mm;
所述透水混凝土路面板上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;所述废石料的粒径为3~5mm。
优选地,所述垫层的厚度为50~80mm,所述基层的厚度为150~180mm,所述找平层的厚度为10~20mm,所述透水混凝土路面板下面层的厚度为30~50mm,所述透水混凝土路面板上面层的厚度为20~30mm。
优选地,所述垫层中水、石灰、粉煤灰和冶金渣的质量比为(133~148):(100~141):(299~460):(1441~1641);
所述基层中水、粉煤灰、水泥和冶金渣的质量比为(95~125):(176~178):(265~267):(1762~1780);
所述找平层中冶金渣、水泥、粉煤灰和水的质量比为(1350~1450):(230~245):(107~118):(230~262);
所述透水混凝土路面板下面层中第一废石料、水泥、水和增强剂的质量比为(1809~1850):(430~453):(120~135):(11.324~11.400);
所述透水混凝土路面板上面层中第二废石料、水泥、水和增强剂的质量比为(1847~1862):(448~462):(126~143):(11.540~11.564)。
优选地,所述垫层中的冶金渣为铬铁渣;所述垫层中铬铁渣的粒径≤37.5mm;
所述基层中的冶金渣为铬铁渣;所述基层中铬铁渣的粒径为5~20mm;
所述找平层中的冶金渣为铬铁渣;所述找平层中铬铁渣的粒径为0.3~5mm。
优选地,所述透水混凝土路面板下面层中的第一废石料和透水混凝土路面板上面层中的第二废石料独立地为辉绿岩废石料。
优选地,所述透水混凝土路面板采用工厂预制获得,所述预制的过程包括:制备路面板模具;在所述模具中依次浇筑透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层。
优选地,所述基层设置有纵向或横向的缩缝;两个相邻横向缩缝或两相邻纵向缩缝的间距独立为3~5m;每个所述缩缝的顶部设置有槽口;所述基层中槽口的深度为所述基层厚度的1/4~1/5;所述槽口的宽度独立为3~8mm,所述槽口内填充有填缝材料。
优选地,所述基层设置有若干个平行设置的胀缝;两个相邻所述胀缝的间隔为100~150m。
本发明还提供了一种路面板雨水收集系统,包括上述技术方案所述的透水混凝土路面板系统和设置于所述透水混凝土路面板系统两侧的暗沟;所述透水混凝土路面板系统中的排水管的两端延伸至所述暗沟中。
优选地,所述基层设置有单向横坡;所述横坡的坡度为1~2%。
本发明提供了一种透水混凝土路面板系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板;所述透水混凝土路面板设置在所述找平层上表面;所述透水混凝土路面板板包括透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层;所述基层的底部设置有排水管;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔。在本发明中,所述透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层中的废石料为单一粒径,废石料之间孔隙比较大,有利于提高透水性;在本发明中,所述透水混凝土路面板上面层中的废石料粒径小于透水混凝土路面板下面层中的废石料,上面层的废石料粒径小有过滤作用,能够防止大颗粒尘土进入路面板,而且透水混凝土路面板的平整度更好,下面层的废石料粒径大排水效果更好;基层和找平层以冶金渣和粉煤灰为骨料,具有较好的透水性;通过透水混凝土路面板、找平层和基层渗透下来的雨水能够通过排水管排出,得到排水性能优异的透水混凝土路面板系统;本发明提供的透水混凝土路面板系统遇雨后不泥泞,表面坚实,能够避免城市内涝现象,保障了市民们的正常生活和出行;而且,本发明合理利用了建筑、矿业等行业的固废材料,在降低生产成本的同时减少了固废材料对空间的浪费和环境的污染,更加节能环保,产生了较高的经济效益和社会效益。
本发明还提供了一种路面板雨水收集系统,本发明利用固废材料制备透水混凝土路面板系统能够达到雨水收集与排放、有效补充地下水和缓解城市地下水急剧下降的效果,有利于城市雨水管理与水污染治理。
附图说明
图1为本发明提供的路面板雨水收集系统的整体结构示意图;
图2为本发明提供的路面板雨水收集系统的横断面结构示意图;
其中,1-垫层;2-排水管;3-找平层;4-透水混凝土路面板下面层;5-透水混凝土路面板上面层;6-土工布;7-基层;8-暗沟;9-立缘石;10-透水混凝土路面板;11-混凝土路面保护层;
图3为缩缝的断面示意图;
图4为胀缝的断面示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种透水混凝土路面板系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板;所述透水混凝土路面板设置在所述找平层上表面;所述透水混凝土路面板包括透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层;所述基层的底部设置有排水管;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔。
在本发明中,若无特殊说明,所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明提供的透水混凝土路面板系统包括垫层,设置于土基表面,用于隔水、排水和防冻,能够改善基层和土基的湿度和温度状况,保证路面系统的强度、刚度、耐久性和稳定性,免受冻胀和翻浆的影响。
在本发明中,所述垫层的制备原料包括水、石灰、粉煤灰和冶金渣,所述垫层的水灰比优选为0.26~0.33,更优选为0.26。在本发明中,每立方米垫层中,水、石灰、粉煤灰和冶金渣的质量比优选为(133~148):(100~141):(299~460):(1441~1641),更优选为(140~145):(120~128):(400~404):(1500~1573)。在本发明中,所述石灰是市售生石灰粉,过80μm方孔筛。
在本发明中,所述垫层中粉煤灰的主要矿物组成优选为莫来石和石英;所述粉煤灰是由分布均匀、大小不等的球状微珠组成;所述粉煤灰在700℃时的烧失量≤10%;所述粉煤灰的含水量优选为8~12%;所述粉煤灰的细度优选为90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔;在本发明中,所述粉煤灰的主要化学成分如表1所示:
表1粉煤灰的化学成分/wt.%
在本发明中,所述垫层中的冶金渣优选为铬铁渣;所述垫层中铬铁渣的粉化率优选≤5%;粒径优选≤37.5mm;压碎值优选≤30%。在本发明中,所述垫层中铬铁渣的主要成分优选为三氧化二铬、氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化钙和氧化铁,具体的铬铁渣的化学成分如表2所示:
表2铬铁渣的化学成分/wt.%
在本发明的具体实施例中,所述铬铁渣中优选还含有镁橄榄石(Mg2SiO4)、镁铝尖晶石(MgAl2O4)和镁铁橄榄石(Mg,Fe)2SiO4,这三种物相是耐火材料中的主要矿物,没有任何水化活性或水硬性。本发明在以铬铁渣为冶金渣制备垫层时优选将所述铬铁渣破碎后,得到铬铁渣颗粒,所述铬铁渣颗粒的堆存时间优选不少于半年,且达到稳定状态,粉化率≤5%,铬铁渣颗粒的粒径≤37.5mm,压碎值≤30%,且应清洁,不含有害物质,所述铬铁渣颗粒的粒径组成优选如表3所示:
表3铬铁渣颗粒的粒径组成
在本发明中,所述铬铁渣具有坚硬、不易碎的特点,作为铺路材料有成本低、抗压及耐磨和不易变形等特点。
在本发明中,所述垫层的制备方法优选为:先将石灰和粉煤灰混合,得到干混料;将所述干混料和冶金渣、水拌和,得到浆料;将所述浆料铺设在土基表面,在土基表面形成垫层。在本发明中,所述混合的方式优选为搅拌,所述拌和原则为:速度均衡、幅间重叠、拌匀拌透;所述铺设的方式优选为:根据实际路面宽度在道路两边固定模板;现场浇注浆料;选用平板振动器将浆料振动磨平,并高度及控制在要求范围内;混合料完毕后,应及时养护,保持一定的湿度,不应过干或过湿;养护期优选不少于7天,采用土工布覆盖。
在本发明中,所述垫层的厚度优选为50~80mm,更优选为60mm。
作为本发明的一个实施例,所述垫层与土基之间铺设有土工布,具有反滤和加固作用。在本发明的具体实施例中,所述土工布要求平整、无折叠与褶皱,将所述土工布铺设于所述土层表面之后用轮胎压路机碾压,使之结合紧密;在本发明中,所述土工布的搭接结合长度优选为15cm。
本发明提供的透水混凝土路面板系统包括设置于所述垫层表面的基层,基层是整个路面系统的承重层,起稳定路面的作用,本发明提供的基层透水性较好,能够保证雨水通过基层渗入排水管中。
在本发明中,所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥、冶金渣和减水剂;所述基层的水灰比优选为0.25~0.28,更优选为0.26。在本发明中,每立方米基层中,水、粉煤灰、水泥和冶金渣的质量比优选为(95~125):(176~178):(265~267):(1762~1780),更优选为115:177:266:1773。在本发明中,所述基层中的粉煤灰在700℃时的烧失量≤10%;所述粉煤灰的含水量优选为8~12%;所述粉煤灰的细度优选为90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔;在本发明中,所述粉煤灰的主要化学成分如表1所示。在本发明中,所述水泥优选为P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
在本发明中,所述基层中的冶金渣优选为铬铁渣;所述基层中铬铁渣的粒径为优选为5~20mm,更优选为6~15mm的级配。在本发明中,所述基层中铬铁渣的化学成分优选如表2所示。
在本发明中,所述基层的制备方法优选包括:将水、粉煤灰、水泥、冶金渣和减水剂混合,得到浆料;将所述浆料铺设在所述垫层表面,在垫层表面形成基层。在本发明中,所述混合的方式优选为搅拌;所述铺设的方式优选为:根据实际路面宽度在道路两边固定模板;现场浇注浆料;选用平板振动器将浆料振动磨平,并高度及控制在要求范围内;混合料完毕后,应及时养护,保持一定的湿度,不应过干或过湿;养护期优选不少于7天,采用土工布覆盖。
在本发明中,所述基层的厚度优选为150~180mm,更优选为160nm。
在本发明中,所述基层的底部设置有排水管,能够快速地收集雨水,提高透水混凝土路面板系统的排水效率,有利于将雨水排到暗沟中。本发明优选先安装排水管,然后铺设所述基层。在本发明中,所述排水管的材质优选为高密度聚乙烯(HPDE);所述排水管的内管径根据具体排水量而定,具体优选为Φ75mm;所述排水管优选沿所述基层横向有序排列,更有利于将雨水排到路面系统两侧的暗沟中。
在本发明中,所述排水管管壁上设置有若干个透水孔,能够将透水混凝土路面板下面层渗下来的雨水更方便、快捷地收集到排水管内,提高排水效率。在本发明中,所述透水孔的孔径优选为Φ75mm,所述透水孔优选设置于所述排水管的上端,与所述透水混凝土路面板下面层接触的部分,用于收集透水混凝土路面板下面层渗下来的雨水。在本发明中,所述排水管的外侧优选包裹有透水土工布,作用是过滤颗粒比较大的尘土颗粒、防止浇筑基层时的混凝土堵塞透水孔及排水管。
本发明提供的透水混凝土路面板系统包括设置于所述基层表面的找平层,有利于平整铺设透水混凝土路面板。在本发明中,所述找平层的制备原料包括冶金渣、水泥、粉煤灰和水;在本发明中,每立方米找平层中,冶金渣、水泥、粉煤灰和水的质量比优选为(1350~1450):(230~245):(107~118):(230~262)。
在本发明中,所述找平层中的冶金渣优选为铬铁渣;所述找平层中铬铁渣的粒径为优选为0.3~5mm,更优选为0.3~3.5mm,这样设置的原因是便于找平、能满足不同的找平厚度,并且便于抹平。在本发明中,所述找平层中铬铁渣的化学成分优选如表2所示。
在本发明中,所述找平层中的粉煤灰在700℃时的烧失量≤10%;所述粉煤灰的含水量优选为8~12%;所述粉煤灰的细度优选为90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔;在本发明中,所述粉煤灰的主要化学成分如表1所示;所述水泥优选为P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
在本发明中,所述找平层的制备方法优选包括:将所述冶金渣、水泥和粉煤灰混合,得到水泥砂浆;将所述水泥砂浆与水按照水胶比0.65~0.68的比例拌和后铺设在所述基层表面,得到找平层。
在本发明中,所述找平层的厚度优选为10~20mm,更优选为12~15mm。
本发明提供的透水混凝土路面板系统包括设置于所述找平层表面的透水混凝土路面板,是路面系统的主要透水结构,具有非常好的透水性,同时也能够承受来自路面的压力。在本发明中,所述透水混凝土路面板中的透水混凝土路面板优选为长方体或正方体;长优选为200~800mm,宽优选为200~800mm;厚度优选为50~80mm;长厚比优选大于4。在本发明的具体实施例中,所述透水混凝土路面板优选由若干个所述透水混凝土路面板水平拼接而成,具体的透水混凝土路面板的数量依实际需求而定。在本发明中,两个相邻透水混凝土路面板紧密排列,每一排错缝排列。两个相邻透水混凝土路面板的间距优选为不大于2mm。
在本发明中,所述透水混凝土路面板包括设置在所述找平层上表面的透水混凝土路面板下面层和设置在所述透水混凝土路面板下面层上表面的透水混凝土路面板上面层。
在本发明中,所述透水混凝土路面板下面层的制备原料包括第一废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土路面板下面层的水灰比优选为0.28~0.3。在本发明中,每立方米透水混凝土路面板下面层中,第一废石料、水泥、水和增强剂的质量比优选为(1809~1850):(430~453):(120~135):(11.324~11.400),更优选为1831:435:122:11.365。
在本发明中,所述第一废石料为单一粒径废石料,所述第一废石料的粒径为5~10mm,优选为8mm;所述第一废石料的压碎值优选为9.2%以下,针片状石子的含量优选小于15%。在本发明中,所述第一废石料优选为辉绿岩废石料;所述辉绿岩废石料的主要矿物组分为斜长石和普通辉石,次要矿物组分及副矿物为磁铁矿、黄铁矿和磷灰石;所述辉绿岩废石料的化学成分优选如表4所示:
表4辉绿岩废石料的化学成分/wt.%
在本发明中,所述辉绿岩岩石致密、晶粒均匀不易变形,稳定性好、耐磨性高,切割刨削性能好,加工精度高;与大理石相比,辉绿岩具有更高的强度,耐酸碱盐的腐蚀性强,耐用性强;此外,与普通花岗岩相比,辉绿岩不易破碎,加工性能更优,其板材致密度一般比酸性的花岗岩高出近一倍。
在本发明中,所述水泥优选为P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
在本发明中,所述透水混凝土路面板下面层中的增强剂优选为圣清中科新奥生态环境科技有限公司生产的透水铺装专用无机型增强剂,型号为SQSJ-TS-I型。本发明利用增强剂能够固化混凝土成分使之成为坚密实体,令混凝土永久地硬化,可明显提高混凝土基面的耐磨性、耐久性和强度。
在本发明中,所述透水混凝土路面板下面层的厚度优选为30~50mm,更优选为50mm。
在本发明中,所述透水混凝土路面板上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;水灰比优选为0.28~0.31,更优选为0.28。在本发明中,每立方米透水混凝土路面板上面层中,第二废石料、水泥、水和增强剂的质量比优选为(1847~1862):(448~462):(126~143):(11.540~11.564),更优选为1854:448:126:11.550。
在本发明中,所述第二废石料为单一粒径废石料,所述第二废石料的粒径为3~5mm;所述第一废石料优选为辉绿岩废石料;当所述第二废石料为辉绿岩废石料时,优选将辉绿岩废石料经破碎、筛分后,选用较圆形、颗粒均匀的粒径为3~5mm单一粒径的辉绿岩废石料作为透水混凝土路面板上面层的原料,优选为4mm。在本发明中,所述第二废石料的粒径小于所述第一废石料的粒径,有利于提高透水混凝土路面板的透水性。
所述透水混凝土路面板上面层中辉绿岩废石料的化学成分与所述透水混凝土路面板下面层中辉绿岩废石料的成分相同,这里不再赘述;所述透水混凝土路面板上面层的水泥和增强剂与所述透水混凝土路面板下面层的水泥和增强剂相同,这里不再赘述。
在本发明中,所述透水混凝土路面板上面层的厚度优选为20~30mm,更优选为30mm。
在本发明中,所述透水混凝土路面板优选采用工厂预制获得;所述预制的过程优选包括:制备路面板模具;在所述模具中依次制备透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层。在本发明中,所述路面板模具优选为上方开口的盒状结构。
在本发明中,所述透水混凝土路面板下面层的制备方法优选包括:将第一废石料、水泥、水和增强剂混合,铺设路面板模具内部的底部,形成透水混凝土路面板下面层。在本发明中,所述混合时的加料顺序优选为:先将第一废石料和水泥混合,然后在所得混合料中依次加水和增强剂;所述混合的方式优选为搅拌;所述铺设的方式优选为浇筑;完成所述铺设后,本发明优选对铺设后的面层进行振动加压;所述振动加压的压力优选为8~10MPa。
本发明优选在透水混凝土路面板下面层初凝前,在所述透水混凝土路面板下面层的上表面制备透水混凝土路面板上面层。在本发明中,所述透水混凝土路面板上面层的制备方法优选包括:将第二废石料、水泥、水和增强剂混合,铺设在所述透水混凝土路面板下面层表面,形成透水混凝土路面板上面层。在本发明中,所述混合时的加料顺序优选为:先将第二废石料和水泥混合,然后在所得混合料中依次加水和增强剂;所述混合的方式优选为搅拌;所述铺设的方式优选为浇筑;完成所述铺设后,本发明优选对铺设后的面层进行振动加压;所述振动加压的压力优选为8~10MPa。本发明通过振动加压使得透水混凝土路面板上面层和透水混凝土路面板下面层充分粘结,形成一个整体。
本发明优选从所述路面板模具中取出粘结在一起的透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层,得到透水混凝土路面板;将所述透水混凝土路面板设置于所述找平层表面,得到透水混凝土路面板系统。本发明利用找平层粘结透水混凝土路面板,铺设找平层后,找平,铺路透水混凝土路面板,等找平层凝固后,透水混凝土路面板被固定。
作为本发明的一个实施例,所述基层设置有纵向或横向的缩缝(如图3所示);每层中,两个相邻横向缩缝或两相邻纵向缩缝的间距独立优选为3~5m。作为本发明的一个实施例,所述缩缝的顶部设置有槽口(如图3所示);所述垫层中槽口的深度优选为所述垫层厚度的1/4~1/5;所述基层中槽口的深度优选为所述基层厚度的1/4~1/5;所述槽口的宽度优选为3~8mm,所述槽口内优选填充有填缝材料,所述填缝材料优选为聚氨酯密封胶。
作为本发明的一个实施例,所述基层设置有若干个平行设置的胀缝(如图4所示);两个相邻所述胀缝的间隔优选为100~150m。在本发明中,所述胀缝的宽度优选为20mm;所述胀缝中优选填充有具有伸缩功能的填缝材料和与所处层材料一致的材料;所述胀缝的下部填充有具有伸缩功能的填缝材料,上部填充有与所处层材料一致的材料;所述与所处层材料一致的材料的填充深度优选为所处层层厚的三分之一。在本发明中,所述具有伸缩功能的填缝材料优选为聚氨酯泡沫。
本发明通过设置缩缝和胀缝能够为路面因环境温差等因素产生的形变提供空间,防止路面断裂和破坏,能够提高透水混凝土路面板系统的使用寿命。
在本发明中,所述透水混凝土路面板系统制备过程中使用的水优选为饮用水或不含油类杂质的水;所述水的pH值优选为6~8。
本发明还提供了一种路面板雨水收集系统,包括上述技术方案所述的透水混凝土路面板系统和设置于所述透水混凝土路面板系统两侧的暗沟。
在本发明中,所述透水混凝土路面板系统中的排水管的两端延伸至所述暗沟中。本发明利用暗沟收集路面上由于雨水量过多的路面排水和经排水管排出的透水混凝土路面板下面层渗下来的雨水,结合地下排水管将雨水排到市政管网或回收利用。
作为本发明的一个实施例,所述基层设置有单向横坡;所述横坡的坡度优选为1~2%;在本发明中,所述基层的上表面优选设有横坡,所述基层的下表面为水平,所述排水管为水平设置,能够使雨水更快地排向道路两旁的暗沟中,保证在雨水量较多时道路中车辆的正常行驶。
作为本发明的一个实施例,所述暗沟与所述透水混凝土路面板系统向接触的侧面上均设置有混凝土路面保护层,能够有效防止暗沟中的水反向渗透到路面上,提高路面的使用寿命。在本发明中,所述混凝土路面保护层的具体组成优选为普通混凝土砂浆;所述混凝土路面保护层的厚度优选为10mm。
作为本发明的一个实施例,所述路面板雨水收集系统还包括设置于路面两边紧贴路面系统的立缘石,用于标定车行道范围和纵向引导排险路面水,同时保护路面不被破坏。
下面结合图1对本发明提供的路面板雨水收集系统进行简要说明:本发明提供的透水混凝土路面板系统包括自下而上依次设置的垫层1、基层7、找平层3和透水混凝土路面板10;所述透水混凝土路面板包括透水混凝土路面板下面层4和透水混凝土路面板上面层5;所述透水混凝土路面板下面层4与所述找平层3接触;所述垫层的底部设置有土工布6;所述基层7的底部设置有横向排列的排水管2,所述排水管2的管壁上设置有若干个透水孔;所述排水管2的外侧包裹有透水土工布;所述透水混凝土路面板系统的两侧设置有暗沟8,所述排水管的两端延伸至所述透水混凝土路面板系统的两侧的暗沟8中;所述暗沟与所述透水混凝土路面板系统相接触的侧面上均设置有混凝土路面保护层11;所述立缘石9位于路面两边紧贴路面系统。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1~3
先在土基表面铺设土工布;将石灰和粉煤灰混合,得到干混料,再将所述干混料和铬铁渣(粒径组成如表3所示)、水混合,铺设在土工布表面,形成垫层;所述石灰、粉煤灰、铬铁渣和水的用量见表5;所述垫层的厚度见表6;
将水、粉煤灰、水泥和铬铁渣(粒径为5~20mm)混合,铺设在所述垫层表面,在垫层表面形成基层;所述水、粉煤灰、水泥以及铬铁渣的用量见表5;所述基层的厚度见表6;
在基层的底部沿横向铺设外包透水土工布的穿孔高密度聚乙烯排水管;
将所述铬铁渣(粒径为0.3~5mm)、水泥和粉煤灰混合,得到水泥砂浆;将所述水泥砂浆与水按照水胶比0.85的比例拌和后铺设在所述基层表面,得到找平层;所述铬铁渣、水泥、粉煤灰和水的用量见表5;所述找平层的厚度见表6;
将粒径为5~10mm的辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂混合,铺设在盒状路面板模具内部的底部,振动加压,形成透水混凝土路面板下面层;所述辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂的用量见表5;所述透水混凝土路面板下面层的厚度见表6;
在透水混凝土路面板下面层初凝前,将混合好的粒径为3~5mm的辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂铺设在所述透水混凝土路面板下面层的表面,振动加压,形成透水混凝土路面板上面层;所述辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂的用量见表5;所述透水混凝土路面板上面层的厚度见表6;
从所述路面板模具中取出粘结在一起的透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层,得到透水混凝土路面板;
将所述透水混凝土路面板设置于所述找平层表面,得到透水混凝土路面板系统。
表5实施例1~3透水混凝土路面板系统原料用量
表6实施例1~3透水混凝土路面板系统各层厚度
性能测试及结果
按照GB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准测试实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的抗压性能和抗折性能,结果见表7;
按照GBT14902-2003混凝土抗冻性检测评定测试实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的抗冻性能,结果见表7;
按照GBT11973-1997混凝土耐磨性检测评定测试实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的耐磨性能,结果见表7;
按照DG/TJ08-2265-2018混凝土透水性检测评定测试实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的透水性能,结果见表7;
按照GB/T 25993-2010《透水路面砖和透水路面板》测试实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的抗压强度、抗折强度、抗冻性和耐磨性能;
抗折性试验仪器选用DKZ-5000型电动抗折试验机,采用尺寸为100mm×100mm×400mm的实施例1~3制备的透水混凝土路面板系统作为试件,一组试件5个,将制作好的试件,养护28天;取5个试件测试结果的平均值;
抗压性试验仪器选用TY-300C型压力试验机,采用尺寸为100mm×100mm×100mm的实施例1~3制备的透水混凝土路面板系统作为试件,一组试件5个,将制作好的试件,养护28天;取5个试件测试结果的平均值;
抗冻性试验仪器选用CH-25-30P混凝土冻融试验机,采用尺寸为150mm×150mm×150mm的实施例1~3制备的透水混凝土路面板系统作为试件,一组试件5个,将制作好的试件,在水浸泡4天,然后把试件捅放入冻融试验槽中,用循环的冷冻液对试件反复进行降温和升温,周期性地把试件内放的水进行冻结和融化;取5个试件测试结果的平均值;
耐磨性试验仪器选用TM5-400型水泥胶砂耐磨性试验机,采用尺寸为100mm×100mm×100mm的实施例1~3制备的透水混凝土路面板系统作为试件,一组试件5个,将制作好的试件,养护28天;取5个试件测试结果的平均值;
表7实施例1~3透水混凝土路面板系统性能测试结果
实施例1~3所得透水混凝土路面板系统的固废利用率见表8
表8固废利用率
实施例1 实施例2 实施例3
固体废弃物掺加量(%) 79.18 79.38 79.21
可回收再利用率(%) 100 100 100
原材料本地化程度(%) 95 95 95
实施例结果表明,本发明将垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板组合起来,形成了一种基于固废材料的透水混凝土路面板系统,能使每一层的作用得到充分的发挥,提高路面系统的抗压强度等一系列性能;同时本发明以粉煤灰、铬铁渣和辉绿岩废石料为原材料,提高了固体废弃物的利用率,降低了固体废弃物的处理成本,实现了固体废弃物的综合利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透水混凝土路面板系统,其特征在于,包括自下而上依次设置的垫层、基层、找平层和透水混凝土路面板;所述透水混凝土路面板设置在所述找平层上表面;所述透水混凝土路面板包括透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层;所述基层的底部设置有排水管;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔;
所述垫层的制备原料包括水、石灰、粉煤灰和冶金渣;
所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥和冶金渣;
所述找平层的制备原料包括冶金渣、水泥、粉煤灰和水;
所述透水混凝土路面板下面层的制备原料包括第一废石料、水泥、水和增强剂;所述第一废石料的粒径为5~10mm;
所述透水混凝土路面板上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;所述第二废石料的粒径为3~5mm。
2.根据权利要求1所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述垫层的厚度为50~80mm,所述基层的厚度为150~180mm,所述找平层的厚度为10~20mm,所述透水混凝土路面板下面层的厚度为30~50mm,所述透水混凝土路面板上面层的厚度为20~30mm。
3.根据权利要求1或2所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述垫层中水、石灰、粉煤灰和冶金渣的质量比为(133~148):(100~141):(299~460):(1441~1641);
所述基层中水、粉煤灰、水泥和冶金渣的质量比为(95~125):(176~178):(265~267):(1762~1780);
所述找平层中冶金渣、水泥、粉煤灰和水的质量比为(1350~1450):(230~245):(107~118):(230~262);
所述透水混凝土路面板下面层中第一废石料、水泥、水和增强剂的质量比为(1809~1850):(430~453):(120~125):(11.324~11.400);
所述透水混凝土路面板上面层中第二废石料、水泥、水和增强剂的质量比为(1847~1862):(448~462):(120~129):(11.540~11.564)。
4.根据权利要求1或2所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述垫层中的冶金渣为铬铁渣;所述垫层中铬铁渣的粒径≤37.5mm;
所述基层中的冶金渣为铬铁渣;所述基层中铬铁渣的粒径为5~20mm;
所述找平层中的冶金渣为铬铁渣;所述找平层中铬铁渣的粒径为0.3~5mm。
5.根据权利要求1所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述透水混凝土路面板下面层中的第一废石料和透水混凝土路面板上面层中的第二废石料独立地为辉绿岩废石料。
6.根据权利要求1或5所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述透水混凝土路面板采用工厂预制获得,所述预制的过程包括:制备路面板模具;在所述模具中依次浇筑透水混凝土路面板下面层和透水混凝土路面板上面层。
7.根据权利要求1所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述基层设置有纵向或横向的缩缝;两个相邻横向缩缝或两相邻纵向缩缝的间距独立为3~5m;每个所述缩缝的顶部设置有槽口;所述基层中槽口的深度为所述基层厚度的1/4~1/5;所述槽口的宽度独立为3~8mm,所述槽口内填充有填缝材料。
8.根据权利要求1所述的透水混凝土路面板系统,其特征在于,所述基层设置有若干个平行设置的胀缝;两个相邻所述胀缝的间隔为100~150m。
9.一种路面板雨水收集系统,其特征在于,包括权利要求1~8任一项所述的透水混凝土路面板系统和设置于所述透水混凝土路面板系统两侧的暗沟;所述透水混凝土路面板系统中的排水管的两端口延伸至所述暗沟中。
10.根据权利要求9所述的路面板雨水收集系统,其特征在于,所述基层设置有单向横坡;所述横坡的坡度为1~2%。
CN202010473010.2A 2020-05-29 2020-05-29 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统 Pending CN111560813A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010473010.2A CN111560813A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010473010.2A CN111560813A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111560813A true CN111560813A (zh) 2020-08-21

Family

ID=72071220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010473010.2A Pending CN111560813A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111560813A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132143A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Michiko Fukuda 保水性舗装
CN207512545U (zh) * 2017-11-10 2018-06-19 广东协强建设集团有限公司 一种路面排水结构
CN207793788U (zh) * 2018-01-17 2018-08-31 河南省海绵城市工程技术服务中心有限公司 一种透水路面雨水入渗结构
CN108517733A (zh) * 2018-06-07 2018-09-11 招商局重庆交通科研设计院有限公司 城市道路的路面结构及城市道路
CN209114276U (zh) * 2018-08-31 2019-07-16 南昌理工学院 径赛跑道路面结构
CN110924255A (zh) * 2019-11-19 2020-03-27 北京顺景园林股份有限公司 园林透水路面结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132143A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Michiko Fukuda 保水性舗装
CN207512545U (zh) * 2017-11-10 2018-06-19 广东协强建设集团有限公司 一种路面排水结构
CN207793788U (zh) * 2018-01-17 2018-08-31 河南省海绵城市工程技术服务中心有限公司 一种透水路面雨水入渗结构
CN108517733A (zh) * 2018-06-07 2018-09-11 招商局重庆交通科研设计院有限公司 城市道路的路面结构及城市道路
CN209114276U (zh) * 2018-08-31 2019-07-16 南昌理工学院 径赛跑道路面结构
CN110924255A (zh) * 2019-11-19 2020-03-27 北京顺景园林股份有限公司 园林透水路面结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105152519B (zh) 一种无机淤泥固化剂、筑路材料及其制备方法
CN109235179B (zh) 一种降低城市热岛效应的保排水路面结构及其施工方法
CN103352411B (zh) 基于砼砂基透水砖的雨水渗透收集装置
KR101673838B1 (ko) 복합 투수 기능을 구비한 하이브리드형 보차도용 바닥포장 구조물 및 그 제조 방법
CN106544941B (zh) 一种具有净化功能的透水路面
CN106758642A (zh) 一种彩色透水混凝土整体路面结构及其施工方法
KR101219616B1 (ko) 수중 불분리 경량 기포 콘크리트 조성물
CN106677003A (zh) 一种透水混凝土结构及其制备方法
CN110924255A (zh) 园林透水路面结构
CN111608043A (zh) 一种半透水路面系统和路面雨水收集系统
Eathakoti et al. An innovative no-fines concrete pavement model
CN108342943B (zh) 一种适用于装配式路基的海绵城市透水铺装路面
CN113463458A (zh) 一种稳定的道路结构及其施工方法
CN1644799B (zh) 步道砖透水铺装法
CN207362616U (zh) 一种透水砖的铺装结构
KR20130008149A (ko) 도로 포장을 위한 성토 방법
CN210797145U (zh) 一种降噪排水聚合物改性多孔混凝土路面结构
CN111560813A (zh) 一种透水混凝土路面板系统和路面板雨水收集系统
CN111593627A (zh) 一种基于固废材料的透水混凝土砖路面系统及其铺设方法
CN110685204A (zh) 一种新型透水路面及其施工工艺
CN111074720A (zh) 一种透水抗裂型道路结构及其施工方法
CN104947563A (zh) 一种承载重车运行的高速公路施工技术
CN100532721C (zh) 高性能透——排水混凝土铺装
CN109653054A (zh) 一种透水混凝土地面结构
Grubeša et al. Properties and applicability of pervious concrete for paving flags

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200821