CN111608043A - 一种半透水路面系统和路面雨水收集系统 - Google Patents

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本发明涉及透水混凝土路面技术领域,具体涉及一种半透水路面系统和路面雨水收集系统,解决了背景技术中所述的技术问题。本发明提供的半透水路面系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、土工布、排水管层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层;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半透水路面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

一种半透水路面系统和路面雨水收集系统
技术领域
本发明涉及透水混凝土路面技术领域,具体涉及一种半透水路面系统和路面雨水收集系统。
背景技术
海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,也可称之为“水弹性城市”。建设海绵城市的意义在于采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,将降雨就地消纳和利用,统筹发挥自然生态功能和人工干预功能,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透和自然净化,有利于修复城市水生态、涵养水资源,增强城市防涝能力。
现有的透水路面透水性较差,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半透水路面系统,本发明提供的半透水路面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,是一种环境友好型路面系统;同时降低了生产成本,具有较高的经济效益。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种半透水路面系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、土工布、排水管层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层;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;所述垫层的水灰比为0.27~0.3;
所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥、再生骨料和减水剂;所述基层的水灰比为0.28~0.33;
所述透水混凝土下面层的制备原料包括第一废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土下面层的水灰比为0.28~0.3;
所述透水混凝土上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土上面层的水灰比为0.28~0.3;
所述第一废石料和第二废石料为单一粒径废石料;所述第一废石料的粒径大于第二废石料的粒径。
优选地,所述垫层的厚度为50~80mm,所述基层的厚度为150~170mm,所述透水混凝土下面层的厚度为150~160mm,所述透水混凝土上面层的厚度为30~35mm。
优选地,所述冶金渣为铬铁渣;所述铬铁渣的粒径≤37.5mm。
优选地,所述再生骨料的制备原料包括铬铁渣和花岗岩废石料;所述再生骨料的粒径为5~20mm。
优选地,所述透水混凝土下面层和透水混凝土上面层中废石料独立地为辉绿岩;所述透水混凝土下面层中废石料的粒径为5~10mm;所述透水混凝土上面层中废石料的粒径为3~5mm。
优选地,所述垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层上均独立地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。
优选地,所述垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地设置有纵向或横向的缩缝;两个相邻所述纵向缩缝的间距为3~5m;两个相邻所述横向缩缝的间距为3~5m。
优选地,所述缩缝的顶部设置有槽口;所述垫层中槽口的深度为垫层厚度的1/4~1/5;所述基层中槽口的深度为基层厚度的1/4~1/5;所述透水混凝土下面层中槽口的深度为透水混凝土下面层厚度的1/4~1/5;所述透水混凝土上面层中槽口的深度为透水混凝土上面层厚度的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。
本发明还提供了一种路面雨水收集系统,包括上述技术方案所述的半透水路面系统和设置于所述半透水路面系统两侧的雨水井;所述半透水路面系统中的排水管的两端口延伸至所述雨水井的井口处。
优选地,所述基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地由中心向两侧形成横坡;所述横坡的坡度为1~2%。
本发明提供了一种半透水路面系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、土工布、排水管层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层;所述排水管管壁上设置有若干个透水孔。本发明以废石料和水泥为主要原料制备混凝土上面层和混凝土下面层,具有优异的透水性;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;本发明以再生骨料、水泥和粉煤灰为主要原料制备的基层透水性较差,通过透水混凝土上面层和下面层渗透下来的水能够通过土工布上设置的排水管排出,得到排水性能优异的半透水路面系统;本发明提供的路面系统遇雨后不泥泞,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雨水收集系统,利用固废材料制备半透水路面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雨水收集系统的横断面图;
图3为本发明提供的路面雨水收集系统的纵断面图;
图4为缩缝的断面示意图;
图5为胀缝的断面示意图;
其中,1-垫层;2-基层;3-土工布;4-透水混凝土下面层;5-排水管;6-透水混凝土上面层;7-立缘石;8-井盖;9-雨水井;10-混凝土路面保护层。
具体实施方式
本发明提供了一种半透水路面系统,包括自下而上依次设置的垫层、基层、土工布、排水管层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层;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。
本发明提供的半透水路面系统包括垫层,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,所述垫层的水灰比为0.27~0.3。在本发明中,每立方米垫层中所述水、石灰、粉煤灰和冶金渣的质量比优选为(133~148):(100~141):(303~460):(1381~1441),更优选为139:121:393:1423。在本发明中,所述石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料;所述石灰为市售生石灰粉,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,所述冶金渣优选为铬铁渣;所述冶金渣的粉化率优选≤5%;所述冶金渣的粒径优选≤37.5mm;所述冶金渣的压碎值优选≤30%。在本发明中,冶金渣的主要成分为三氧化二铬、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;在本发明中,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符合表3的规定:
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、水混合,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,使高度控制在要求范围内;控制混合料完毕后,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65mm。
本发明提供的半透水路面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差,能够防止雨水对垫层的冲刷。
在本发明中,所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥、再生骨料和减水剂;所述基层的水灰比优选为0.28~0.33,更优选为0.3。在本发明中,每立方米基层中,水、粉煤灰、水泥、再生骨料和减水剂的质量比优选为(135~152):(173~182):(278~285):(1780~1850):(10.295~10.675),更优选为145:178:281:(1781~1812):10.465。
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,所述再生骨料的制备原料优选包括铬铁渣和花岗岩废石料;所述铬铁渣和花岗岩废石料的质量比优选为2:1~1:2,更优选为1:1。在本发明中,所述铬铁渣的化学成分和粒径如表2~3所示。在本发明中,所述花岗岩废石料的主要组成矿物为长石、石英、黑白云母;在本发明中,所述花岗岩废石料的化学成分质量百分比优选为:SiO272.04%,Al2O314.42%,K2O 4.12%,Na2O 3.69%,CaO 1.82%,FeO 1.68%,Fe2O31.22%,MgO 0.71%,TiO20.30%,P2O50.12%,MnO 0.05%。在本发明中,所述花岗岩废石料结构均匀,质地坚硬,不易风化,且硬度高、耐磨损。在本发明中,所述再生骨料的制备方法优选为将铬铁渣和花岗岩废石料混合,得到再生骨料。
在本发明中,所述再生骨料的粒径优选为5~20mm,所述再生骨料的级配具体为6~15mm级配良好的再生骨料。
在本发明中,所述减水剂优选为聚羧酸高效减水剂,所述减水剂为普通市售减水剂。
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、再生骨料和减水剂混合,铺设在所述垫层表面,在垫层表面形成基层。在本发明中,所述混合时的加料顺序优选为:先将再生骨料、粉煤灰和水泥混合,然后在所得混合料中依次加水和减水剂;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;控制混合料完毕后,应及时养护,保持一定的湿度,不应过干或过湿;养护期不少于7天,采用土工布覆盖。本发明优选在垫层终凝后再铺设基层。
在本发明中,所述基层的厚度优选为150~170mm,更优选为160nm。
本发明提供的基层以再生骨料、水泥和粉煤灰为主要原料,透水性较差。
本发明提供的半透水路面系统包括设置于所述基层表面的土工布,防止雨水对路基边缘的冲刷。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基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。
本发明提供的半透水路面系统包括设置于所述土工布表面的排水管层,能够快速地收集雨水,提高透水混凝土下面层的排水效率,有利于将雨水排到雨水井中。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。本发明优选先装排水管,并固定,然后铺设基层。
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Φ5~10mm,所述透水孔优选设置于所述排水管的上端,与所述透水混凝土下面层接触的部分,用于收集透水混凝土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。
本发明提供的半透水路面混凝土包括设置于所述排水管层上方的透水混凝土下面层,所述透水混凝土下面层是路面系统的主要透水结构之一,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;所述透水混凝土下面层的水灰比为0.28~0.3,优选为0.28。在本发明中,每立方米透水混凝土下面层中,所述第一废石料、水泥、水和增强剂的质量比优选为(1762~1809):(450~460):(126~138):(11.06~11.325),更优选为1785:457:128:11.21。
在本发明中,所述第一废石料的压碎值优选为8%~10%,更优选为9.2%;所述第一废石料中针片状石子的含量优选小于15%。在本发明中,所述透水混凝土下面层中的第一废石料优选为辉绿岩废石料;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优选为5~10mm。在本发明中,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,所述辉绿岩废石料的作用是在混凝土中主要起骨架作用和减少由于胶凝材料在凝结硬化过程中因干缩湿胀所引起的体积变化。
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,铺设在排水管层上方,形成透水混凝土下面层。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: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;控制混合料完毕后,应及时养护,保持一定的湿度,不应过干或过湿;养护期不少于7天,采用土工布覆盖。
在本发明中,所述透水混凝土下面层的厚度优选为150~160mm,更优选为155mm。
本发明提供的半透水路面混凝土包括设置于所述透水混凝土下面层表面的透水混凝土上面层,所述透水混凝土上面层也是路面系统的主要透水结构之一,具有较好的分水透水性,同时能够承受来自路面的压力。
在本发明中,所述透水混凝土上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土上面层的水灰比为0.28~0.3,优选为0.29。在本发明中,每立方米透水混凝土上面层中,所述第二废石料、水泥、水和增强剂的质量比优选为(1802~1847):(454~472):(124~142):(11.30~11.505),更优选为(1812~1825):(462~469):(129~136):(11.37~11.47)。
在本发明中,所述透水混凝土上面层的第二废石料、水泥和增强剂与所述透水混凝土下面层的废石料、水泥和增强剂组分相同,这里不再赘述。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。
在本发明中,所述透水混凝土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,铺设在所述混凝土下面层的表面,形成透水混凝土上面层。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: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;控制混合料完毕后,应及时养护,保持一定的湿度,不应过干或过湿;养护期不少于7天,采用土工布覆盖。
在本发明中,所述透水混凝土上面层的厚度优选为30~35mm,更优选为33mm。
作为本发明的一个实施例,所述垫层、基层和透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地设置有纵向或横向的缩缝(如图4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4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;所透水混凝土下面层中槽口的深度优选为所述垫层厚度的1/4~1/5;所述透水混凝土上面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,所述垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地设置有若干个胀缝(如图5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。
在本发明中,所述透水混凝土路面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,能够提高半透水路面系统的使用寿命。
本发明还提供了一种路面雨水收集系统,包括上述技术方案所述的半透水路面系统和设置于所述半透水路面系统两侧的雨水井;所述半透水路面系统中的排水管的两端延伸至所述雨水井的井口处。
本发明利用雨水井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、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地由中心向两侧形成横坡;所述横坡的坡度优选为1~2%,能够使雨水更快地由路面系统的中线排向道路两侧的雨水井中,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,所述雨水井上设置有网格状的井盖,有利于路面排水流入雨水井中。
作为本发明的一个实施例,所述雨水井与所述半透水路面系统相接触的侧面上均设置有混凝土路面保护层,能够有效防止雨水井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水泥砂浆;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1~3对本发明提供的路面雨水收集系统进行简要说明:本发明提供的半透水路面系统包括自下而上依次设置的垫层1、基层2、土工布3、排水管5、透水混凝土下面层4和透水混凝土上面层6;所述排水管5的管壁上设置有若干个透水孔;所述排水管5的外侧包裹有透水土工布;所述半透水路面系统的两侧设置有雨水井9,所述排水管的两端延伸至所述半透水路面系统的两侧的雨水井9的井口处;所述雨水井上设置有网格状的井盖8;所述雨水井与所述半透水路面系统相接触的侧面上均设置有混凝土路面保护层10;所述立缘石7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
先将石灰和粉煤灰混合,得到干混料;然后将所述干混料和铬铁渣、水混合,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;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、铬铁渣+花岗岩废石料(铬铁渣和花岗岩废石料的质量比为1:1)以及减水剂混合,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、铬铁渣+花岗岩废石料(铬铁渣和花岗岩废石料的质量比为1:1)以及减水剂的用量见表5;所述基层的厚度见表6;
在所述基层表面铺设土工布,然后在所述土工布上铺设外包透水土工布的穿孔高密度聚乙烯排水管;
将辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂混合,铺设在所述土工布和排水管的表面,形成透水混凝土下面层;所述废石料、水泥、水和增强剂的用量见表5;所述透水混凝土下面层的厚度见表6;
将辉绿岩废石料、水泥、水和增强剂混合,铺设在所述透水混凝土下面层的表面,形成透水混凝土上面层;所述废石料、水泥、水和增强剂的用量见表5;所述透水混凝土上面层的厚度见表6,得到半透水路面系统。
表5实施例1~3半透水路面系统原料用量
表6实施例1~3半透水路面系统各层厚度
实施例1 实施例2 实施例3
垫层(mm) 50 80 65
基层(mm) 150 170 160
透水混凝土下面层(mm) 150 160 155
透水混凝土上面层(mm) 30 35 33
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所得半透水路面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所得半透水路面系统的抗冻性能,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所得半透水路面系统的耐磨性能,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所得半透水路面系统的透水性能,结果见表7;
按照JTG E30-2006公路工程水泥及水泥混凝土试验规程测试实施例1~3所得半透水路面系统的抗压强度、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制备的半透水路面系统作为试件,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制备的半透水路面系统作为试件,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制备的半透水路面系统作为试件,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制备的半透水路面系统作为试件,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半透水路面系统性能测试结果
实施例1~3所得半透水路面系统的固废利用率见表8;
表8实施例1~3半透水路面系统的固废利用率
实施例1 实施例2 实施例3
固体废弃物掺加量(%) 80.21 81.35 79.98
可回收再利用率(%) 100 100 100
原材料本地化程度(%) 96 93.5 95
实施例结果表明,本发明将垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层组合起来,形成了一种基于固废材料的半透水路面系统,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、花岗岩废石料和辉绿岩为原材料,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)

1.一种半透水路面系统,其特征在于,包括自下而上依次设置的垫层、基层、土工布、排水管层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层;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;所述垫层的水灰比为0.27~0.3;
所述基层的制备原料包括水、粉煤灰、水泥、再生骨料和减水剂;所述基层的水灰比为0.28~0.33;
所述透水混凝土下面层的制备原料包括第一废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土下面层的水灰比为0.28~0.3;
所述透水混凝土上面层的制备原料包括第二废石料、水泥、水和增强剂;所述透水混凝土上面层的水灰比为0.28~0.3;
所述第一废石料和第二废石料为单一粒径废石料;所述第一废石料的粒径大于第二废石料的粒径。
2.根据权利要求1所述的半透水路面系统,其特征在于,所述垫层的厚度为50~80mm,所述基层的厚度为150~170mm,所述透水混凝土下面层的厚度为150~160mm,所述透水混凝土上面层的厚度为30~35mm。
3.根据权利要求1或2所述的半透水路面系统,其特征在于,所述冶金渣为铬铁渣;所述铬铁渣的粒径≤37.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的半透水路面系统,其特征在于,所述再生骨料的制备原料包括铬铁渣和花岗岩废石料;所述再生骨料的粒径为5~20mm。
5.根据权利要求1或2所述的半透水路面系统,其特征在于,所述透水混凝土下面层和透水混凝土上面层中废石料独立地为辉绿岩废石料;所述透水混凝土下面层中废石料的粒径为5~10mm;所述透水混凝土上面层中废石料的粒径为3~5mm。
6.根据权利要求1或2所述的半透水路面系统,其特征在于,所述垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地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。
7.根据权利要求6所述的半透水路面系统,其特征在于,所述缩缝的顶部设置有槽口;所述垫层中槽口的深度为垫层厚度的1/4~1/5;所述基层中槽口的深度为基层厚度的1/4~1/5;所述透水混凝土下面层中槽口的深度为透水混凝土下面层厚度的1/4~1/5;所述透水混凝土上面层中槽口的深度为透水混凝土上面层厚度的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或2所述的半透水路面系统,其特征在于,所述垫层、基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地设置有若干个胀缝;两个相邻所述胀缝的间隔为100~150m。
9.一种路面雨水收集系统,其特征在于,包括权利要求1~8任一项所述的半透水路面系统和设置于所述半透水路面系统两侧的雨水井;所述半透水路面系统中的排水管的两端口延伸至所述雨水井的井口处。
10.根据权利要求9所述的路面雨水收集系统,其特征在于,所述基层、透水混凝土下面层和透水混凝土上面层均独立地由中心向两侧形成横坡;所述横坡的坡度为1~2%。
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