CN117049836B - 一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用;所述透水型建筑垃圾路面基层材料包括基础组分和外掺剂;按质量占比计,所述基础组分包括:砖混再生粗集料70~75%、装修垃圾再生细集料10~15%、水泥5~7%、水10~12%;所述外掺剂包括乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠;所述乙烯丙烯酸共聚物乳液的质量为所述水泥的5~7%,所述萘磺酸钠的质量为所述水泥的0.2~0.4%。本发明能够使建筑垃圾路面基层材料同时具有良好的透水性、力学性能和耐久性。

Description

一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用
技术领域
本发明属于建筑材料领域,尤其涉及一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用。
背景技术
建筑垃圾包括工程垃圾、拆除垃圾、装修垃圾、工程泥土等;其中,装修垃圾是建筑垃圾中较难资源化利用的,主要是由于装修垃圾组分繁杂,且含有大量轻质砌块等低品质物质,难以在建材领域利用。
公开号为CN108117362A的中国发明专利记载了一种建筑垃圾路面基层材料及其制备方法,该专利中的路面基层材料包括:建筑垃圾再生骨料95~96份,胶凝材料4~5份,相对建筑垃圾再生骨料与胶凝材料组分之和为9.4~12.2份的水,相对于水质量3.5~5.5份的碱激发剂。虽然该专利中利用了建筑垃圾,且提供的路面基层材料具有强度高、干缩小的优点;但是,该专利并未对路面基层材料的透水性进行深入研究。
将建筑垃圾资源化用于制备透水基层材料,既可大量节约天然矿石,降低工程建设成本,也可以保护环境,降低碳排放。然而,将建筑垃圾用于透水基层材料主要有几个技术难点:首先是结构孔隙率大,结构整体强度不高,力学性能差,因而通常需要提高水泥掺量,但水泥掺量的增加又会导致材料成本相应提高;其次,透水基层由于结构的缺陷,其耐久性差,透水路面难以达到设计使用年限。
鉴于此,有必要提供一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用,以解决或至少缓解上述建筑垃圾路面基层材料无法同时满足透水性、力学性能和耐久性的技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用,旨在解决上述建筑垃圾路面基层材料无法同时满足透水性、力学性能和耐久性的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法;所述路面基层材料包括基础组分和外掺剂;按质量占比计,所述基础组分包括:砖混再生粗集料70~75%、装修垃圾再生细集料10~15%、水泥5~7%、水10~12%;
所述外掺剂包括乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠;所述乙烯丙烯酸共聚物乳液的质量为所述水泥的5~7%,所述萘磺酸钠的质量为所述水泥的0.2~0.4%;
所述制备方法包括步骤:
S1,将所述砖混再生粗集料和部分所述水混合,得第一混合物;
S2,将所述第一混合物和所述乙烯丙烯酸共聚物乳液混合,得第二混合物;
S3,将所述第二混合物、所述装修垃圾再生细集料、所述水泥、所述萘磺酸钠和剩余的所述水混合,得所述路面基层材料。
进一步地,所述砖混再生粗集料中包括混凝土颗粒、砖渣颗粒和砂浆颗粒;所述砖混再生粗集料的粒径为4.75-31.5mm。
进一步地,所述装修垃圾再生细集料中包括轻质砖颗粒;所述装修垃圾再生细集料的粒径不大于4.75mm。
进一步地,所述水泥包括复合硅酸盐水泥。
进一步地,所述乙烯丙烯酸共聚物乳液中,乙烯丙烯酸共聚物的质量浓度为20~25%。
进一步地,所述步骤S1中,部分所述水的质量:所述水的总质量为1:2-3。
进一步地,所述步骤S1、所述步骤S2、以及所述步骤S3中的混合均在振动的条件下进行。
进一步地,所述步骤S1和所述步骤S2中的混合时长均为15~20s,所述步骤S3中的混合时长为50~60s。
本发明还提供了一种透水型建筑垃圾路面基层材料,采用如上述任意所述的制备方法进行制备。
本发明还提供了一种如上述任意所述的透水型建筑垃圾路面基层材料在道路中的应用。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本发明提供的透水型建筑垃圾路面基层材料具有较好的力学性能和耐久性能,同时基层结构的透水能力能够达到透水路面要求,因此,本发明可以同时满足透水性、力学性能和耐久性。
2、现有的透水型路面基层材料由于结构孔隙率大,所以细集料掺量小于5%;另外,透水基层结构比普通基层结构差,因此水泥掺量需要相应提高,一般为8~12%。
本发明采用建筑垃圾再生集料替代天然集料制备透水基层材料;由于装修垃圾细集料主要由轻质砖等多孔材料组成,本发明通过提高细集料的掺比,既可填充透水基层结构中较大孔隙,改善整体结构,同时填充的装修垃圾细集料本身为多孔结构,可满足基层结构的透水要求。
乙烯丙烯酸共聚物乳液在搅拌过程中均匀的吸附在粗集料表面;由于基层结构主要是粗集料之间的嵌挤作用,在透水基层结构碾压成型过程中,乙烯丙烯酸共聚物乳液会在粗集料相互作用面富集,其与水泥水化产生的胶结物质共同作用,提高了基层结构的整体胶结能力;因此,本发明可以降低水泥用量,且透水基层材料力学性能与耐久性均有提升。
3、本发明的制备方法操作简单,且在常温条件下进行,便于推广。本发明首先将再生粗集料与水搅拌,使再生粗骨料充分吸水,而后加入的乙烯丙烯酸共聚物乳液可均匀分布在再生粗集料的表层,使乙烯丙烯酸共聚物乳液对粗集料之间的胶结作用最大化;萘磺酸钠的掺入和振动搅拌有利于水泥充分分散,从而提高水泥的水化作用,因此可降低水泥的掺量,并保证路面基层材料的性能。
4、本发明的推广应用,能极大地促进拆除垃圾与装修垃圾等城市固废高值化利用;同时能够有效缓解道路工程建设中原材料紧缺的压力,为交通行业的可持续发展奠定基础;而且,本发明的主要原材料比天然石材成本低,具有较好的经济效益。本发明透水效果好,且力学性能与耐久性均优异。本发明主要原材料为城市固废,能较大幅度的减少天然石材和水泥的用量,进而降低道路工程建设过程中的碳排放。
具体实施方式
下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
并且,本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
为了寻求一种可以大规模利用建筑垃圾,且力学性能高、耐久性好、经济环保的透水建筑垃圾路面基层材料,本发明提供了一种透水型建筑垃圾路面基层材料,包括基础组分和外掺剂;按质量占比计,所述基础组分包括:砖混再生粗集料70~75%、装修垃圾再生细集料10~15%、水泥5~7%、水10~12%。
所述外掺剂包括乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠;所述乙烯丙烯酸共聚物乳液的质量为所述水泥的5~7%,所述萘磺酸钠的质量为所述水泥的0.2~0.4%。
作为对所述砖混再生粗集料的进一步说明,所述砖混再生粗集料中包括混凝土颗粒、砖渣颗粒和砂浆颗粒;所述砖混再生粗集料的粒径为4.75-31.5mm。
具体地,所述砖混再生粗集料为拆除垃圾经一定分离分选工艺处置后,去除木屑、铁屑、塑料等杂物,最后破碎成的4.75-31.5mm颗粒,其主要包括混凝土颗粒、砖渣颗粒、砂浆颗粒、瓷片、瓦片等;所述砖混再生粗集料通常在105±5℃环境下烘干。
作为对所述装修垃圾再生细集料的进一步说明,所述装修垃圾再生细集料中包括轻质砖颗粒;所述装修垃圾再生细集料的粒径不大于4.75mm。
具体地,所述装修垃圾再生细集料为装修垃圾经一定分离分选工艺处置后,去除木屑、铁屑、塑料等杂物而破碎成的4.75mm以下颗粒;其主要包括轻质砖颗粒、砖渣颗粒、砂浆颗粒等;所述装修垃圾再生细集料通常在105±5℃环境下烘干。
作为对所述水泥的进一步说明,所述水泥包括复合硅酸盐水泥。具体地,所述水泥可以为PC42.5复合硅酸盐水泥,初凝时间大于180min,终凝时间大于360min且小于600min。
作为对所述乙烯丙烯酸共聚物乳液的进一步说明,所述乙烯丙烯酸共聚物乳液中,乙烯丙烯酸共聚物的质量浓度为20~25%。具体地,所述乙烯丙烯酸共聚物乳液为白色液体,固含量为20~25%,PH值为8~10。
作为对所述萘磺酸钠的进一步说明,所述萘磺酸钠为黄色粉末,含量大于99%。
为了获得如上述任意所述的透水型建筑垃圾路面基层材料,本发明还提供了一种如上述任意所述透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,包括步骤:
S1,将所述砖混再生粗集料和部分所述水混合,得第一混合物。
S2,将所述第一混合物和所述乙烯丙烯酸共聚物乳液混合,得第二混合物。
S3,将所述第二混合物、所述装修垃圾再生细集料、所述水泥、所述萘磺酸钠和剩余的所述水混合,得所述路面基层材料。
具体地,所述步骤S1中,部分所述水的质量:所述水的总质量为1:2-3,即所述步骤S1中使用的水量占总水量的二分之一到三分之一。
为了确保所述透水型建筑垃圾路面基层材料的获取,所述步骤S1、所述步骤S2、以及所述步骤S3中的混合均在振动的条件下进行。
所述步骤S1和所述步骤S2中的混合时长均可以为15~20s,所述步骤S3中的混合时长可以为50~60s。
所述透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法具体可以理解为:先将所需份量的所述砖混再生粗集料和1/3~1/2的所述水放入振动搅拌锅中振动搅拌15~20s;然后放入所需份量的所述乙烯丙烯酸共聚物乳液,继续搅拌15~20s。最后放入所需份量的所述装修垃圾再生细集料、所述水泥、所述萘磺酸钠和剩余的所述水,振动搅拌50~60s后,即得到所需的透水型建筑垃圾路面基层材料。
其中,所述振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均可以为4~4.2kW,振动频率可以为45~55Hz。
基于本发明中的制备方法,本发明还提供了一种透水型建筑垃圾路面基层材料,其采用如上述任意所述的制备方法进行制备。
由于所述透水型建筑垃圾路面基层材料可以提升路面基层的实际性能,本发明还提供了一种如上述任意所述透水型建筑垃圾路面基层材料在道路中的应用;即将所述透水型建筑垃圾路面基层材料用作所述道路的基层。
下面结合具体实施例和比较例对本发明进行详细说明:
本发明的各实施例和对比例中,所用的相同的原料均为同一批次;所用的砖混再生粗集料为拆除垃圾经分离分选工艺处置后,去除木屑、铁屑、塑料等杂物,最后破碎成的4.75-31.5mm颗粒,主要包括混凝土颗粒、砖渣颗粒、砂浆颗粒、瓷片、瓦片;所用的装修垃圾再生细集料为装修垃圾经分离分选工艺处置后,去除木屑、铁屑、塑料等杂物而破碎成的4.75mm以下颗粒,主要包括轻质砖颗粒、砖渣颗粒、砂浆颗粒;所用的水泥为PC42.5复合硅酸盐水泥;所用的乙烯丙烯酸共聚物乳液,固含量为24%,PH值为9。
试验试件成型过程中所用的振动搅拌器(振动搅拌锅)为河南万里路桥有限公司生产的双卧轴振动搅拌设备,常规搅拌器(常规搅拌锅)为上海晓霄实验仪器设备有限公司生产的SJD 30型卧式强制搅拌机。
试验试件原材取样、成型和养护等试验参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)的相关规定。
本发明的试验试件性能测试项目有7天无侧限抗压强度、渗透试验、抗冲刷试验、干缩试验。
7天无侧限抗压强度是试件在标准养护条件下养护6天后,再泡水1天,然后测试其无侧限抗压强度。试件的强度测试方法参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51-2009)的相关规定。
渗透试验是将试件在标准养护条件下养护6天后,再泡水1天,然后测试试件在一定时间内的流量。具体测试方法参照《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T 135-2009)的相关规定。
抗冲刷试验是将试件在标准养护条件下养护28天后,然后在冲刷试验仪中测试试件在压力水冲刷条件下的质量损失。具体测试方法参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)的相关规定。
干缩试验是将试件在标准养护条件下养护6天后,再泡水1天,然后在温度20℃左右,相对湿度60%左右的环境中进行试验的收缩测试。在干缩性能试验开始的一周内,每天记录收缩组的千分表读数和失水率组的标准试件质量,在一周后每两天进行一次试验记录,1个月后每隔30天进行一次试验记录,直至第90天。具体测试方法参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)的相关规定。
实施例1
本实施例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:70%的砖混再生粗集料,15%的装修垃圾再生细集料,5%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量5%的乙烯丙烯酸共聚物乳液,以及相对于水泥质量0.2%的萘磺酸钠。
本实施例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
先将所需份量的砖混再生粗集料和1/3的水放入振动搅拌锅中振动搅拌15s;
然后,向振动搅拌锅中放入所需份量的乙烯丙烯酸共聚物乳液,继续振动搅拌15s;
最后,向振动搅拌锅中放入所需份量的装修垃圾再生细集料、水泥、萘磺酸钠和剩余的水,振动搅拌50s后,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
本实施例的制备过程中,振动搅拌锅搅拌功率、振动功率均为4kW,振动频率为50Hz。
实施例2
本实施例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:70%的砖混再生粗集料,13%的装修垃圾再生细集料,7%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量7%的乙烯丙烯酸共聚物乳液,以及相对于水泥质量0.4%的萘磺酸钠。
本实施例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程与实施例1相同。
实施例3
本实施例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的组成与实施例1相同。
本实施例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
先将所需份量的砖混再生粗集料和1/2的水放入振动搅拌锅中振动搅拌20s;
然后,向振动搅拌锅中放入所需份量的乙烯丙烯酸共聚物乳液,继续振动搅拌20s;
最后,向振动搅拌锅中放入所需份量的装修垃圾再生细集料、水泥、萘磺酸钠和剩余的水,振动搅拌60s后,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
本实施例的制备过程中,振动搅拌锅搅拌功率、振动功率均为4kW,振动频率为50Hz。
对比例1
相较于实施例1,本对比例未加入乙烯丙烯酸共聚物乳液。
本对比例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:70%质量分数的砖混再生粗集料,15%的装修垃圾再生细集料,5%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量0.2%的萘磺酸钠。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
先将所需份量的砖混再生粗集料和1/3的水放入振动搅拌锅中振动搅拌30s;
然后,向振动搅拌锅中放入所需份量的装修垃圾再生细集料、水泥、萘磺酸钠和剩余的水,振动搅拌50s后,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
本对比例的制备过程中,振动搅拌锅搅拌功率、振动功率均为4kW,振动频率为50Hz。
对比例2
相较于实施例1,本对比例降低了装修垃圾再生细集料的占比。
本对比例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:80%质量分数的砖混再生粗集料,5%的装修垃圾再生细集料,5%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量5%的乙烯丙烯酸共聚物乳液,相对于水泥质量0.2%的萘磺酸钠。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程与实施例1相同。
对比例3
相较于实施例1,本对比例调整了制备过程中的搅拌方式。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的组成同实施例1。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
将所需份量的砖混再生粗集料、装修垃圾再生细集料、水泥、水、乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠全部放入常规搅拌锅中搅拌80s,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
对比例4
相较于实施例1,本对比例将乙烯丙烯酸共聚物乳液调整为硅烷聚合物乳液。
本对比例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:70%质量分数的砖混再生粗集料,15%的装修垃圾再生细集料,5%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量5%的硅烷聚合物乳液、相对于水泥质量0.2%的萘磺酸钠。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
先将所需份量的砖混再生粗集料和1/3的水放入振动搅拌锅中振动搅拌15s;
然后,放入所需份量的硅烷聚合物乳液,继续振动搅拌15s;
最后,放入所需份量的装修垃圾再生细集料、水泥、萘磺酸钠和剩余的水,振动搅拌50s后,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
本对比例的制备过程中,振动搅拌锅搅拌功率、振动功率均为4kW,振动频率为50Hz。
对比例5
相较于实施例1,本对比例将萘磺酸钠调整为木质素磺酸钠。
本对比例的透水型建筑垃圾路面基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中,各原料的质量占比为:70%质量分数的砖混再生粗集料,15%的装修垃圾再生细集料,5%的水泥,10%的水。
外掺剂为:相对于水泥质量5%的乙烯丙烯酸共聚物乳液、相对于水泥质量0.2%的木质素磺酸钠。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
先将所需份量的砖混再生粗集料和1/3的水放入振动搅拌锅中振动搅拌15s;
然后,放入所需份量的乙烯丙烯酸共聚物乳液,继续振动搅拌15s;
最后,放入所需份量的装修垃圾再生细集料、水泥、木质素磺酸钠和剩余的水,振动搅拌50s后,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
本对比例的制备过程中,振动搅拌锅搅拌功率、振动功率均为4kW,振动频率为50Hz。
对比例6
相较于实施例1,本对比例改变了制备过程中各原料的加入次序。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的组成同实施例1。
本对比例中,透水型建筑垃圾路面基层材料的制备过程为:
将所需份量的砖混再生粗集料、装修垃圾再生细集料、水泥、水、乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠全部放入振动搅拌锅中振动搅拌80s,得到透水型建筑垃圾路面基层材料。
分析例1
参见表1所示,实施例1~3的强度能满足各等级道路基层设计指标要求,且耐久性能优异;实施例1~3的透水能力均可满足排水路面设计要求。
从实施例1和对比例1的比较可得,混合料缺乏乙烯丙烯酸共聚物乳液,其强度大幅度下降,难以满足道路基层材料的要求。乙烯丙烯酸共聚物乳液会在混合料中粗集料相互作用面富集,其与水泥水化产生的胶结物质共同作用,提高了基层结构的整体胶结能力,从而提高混合料整体强度。
从实施例1和对比例2的比较可得,降低装修垃圾再生细集料掺量,较大影响混合料整体结构,使混合料力学性能与耐久性降低。
从实施例1和对比例3的比较可得,采用常规搅拌方法,混合料的性能难以满足道路基层材料要求;采用振动搅拌,可以增加乙烯丙烯酸共聚物乳液和水泥的有效利用率,提高混合料整体强度,同时增加混合料耐久性。
从实施例1和对比例4的比较可得,将本发明的乙烯丙烯酸共聚物乳液替换同类型材料硅烷聚合物乳液,路面基层材料的力学性能和耐久性显著下降。
从实施例1和对比例5的比较可得,将本发明的萘磺酸钠替换同类型材料木质素磺酸钠,路面基层材料的力学性能和耐久性显著下降。
从实施例1和对比例6的比较可得,采用特定的加料次序和搅拌次序,可提高混合料性能,主要原因是提高了乙烯丙烯酸共聚物乳液有效利用率。
从上述结果可知,本发明提供的透水型建筑垃圾路面基层材料具有较好的力学性能和耐久性能,同时基层结构的透水能力达到透水路面要求;本发明主要原材料为建筑垃圾,成本低;另外需要指出的是,应用本发明所产生的环保效益要远大于其经济效益。
本发明的上述技术方案中,以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述路面基层材料包括基础组分和外掺剂;按质量占比计,所述基础组分包括:砖混再生粗集料70~75%、装修垃圾再生细集料10~15%、水泥5~7%、水10~12%;其中,所述装修垃圾再生细集料为多孔结构;
所述外掺剂包括乙烯丙烯酸共聚物乳液和萘磺酸钠;所述乙烯丙烯酸共聚物乳液的质量为所述水泥的5~7%,所述萘磺酸钠的质量为所述水泥的0.2~0.4%;
所述制备方法包括步骤:
S1,将所述砖混再生粗集料和部分所述水混合,得第一混合物;
S2,将所述第一混合物和所述乙烯丙烯酸共聚物乳液混合,得第二混合物;
S3,将所述第二混合物、所述装修垃圾再生细集料、所述水泥、所述萘磺酸钠和剩余的所述水混合,得所述路面基层材料。
2.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述砖混再生粗集料中包括混凝土颗粒、砖渣颗粒和砂浆颗粒;所述砖混再生粗集料的粒径为4.75-31.5mm。
3.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述装修垃圾再生细集料中包括轻质砖颗粒;所述装修垃圾再生细集料的粒径不大于4.75mm。
4.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述水泥包括复合硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述乙烯丙烯酸共聚物乳液中,乙烯丙烯酸共聚物的质量浓度为20~25%。
6.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,部分所述水的质量:所述水的总质量为1:2-3。
7.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1、所述步骤S2、以及所述步骤S3中的混合均在振动的条件下进行。
8.根据权利要求1所述的透水型建筑垃圾路面基层材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1和所述步骤S2中的混合时长均为15~20s,所述步骤S3中的混合时长为50~60s。
9.一种透水型建筑垃圾路面基层材料,其特征在于,采用如权利要求1-8任意一项所述的制备方法进行制备。
10.一种如权利要求9所述的透水型建筑垃圾路面基层材料在道路中的应用。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003252688A (ja) * 2002-03-01 2003-09-10 Takenaka Komuten Co Ltd 透水性コンクリートおよびその製造方法
JP2004353399A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Taisei Rotec Corp 保水性舗装構造及びその施工方法
WO2013093538A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Beattie Shawn Harwood High-strength concrete or plastic containing treated landfill waste
KR101438060B1 (ko) * 2013-11-22 2014-09-12 (유)그린환경건설 매립회와 순환골재를 이용한 도로기층용 재생콘크리트 혼합물 및 그 제조방법
CN106758650A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 天津工业化建筑有限公司 一种新型生态透水混凝土路面
CN110482961A (zh) * 2019-09-18 2019-11-22 深圳市嘉达高科产业发展有限公司 一种建筑垃圾透水砖及其制备方法
CN114671649A (zh) * 2022-03-24 2022-06-28 江苏中鼎建材集团有限公司 一种利用建筑垃圾制备的高强混凝土及其制备方法
CN114956708A (zh) * 2021-12-31 2022-08-30 临沂蓝泰环保科技有限公司 一种包含砖混再生骨料的基层透水混凝土及其制备方法
CN115448655A (zh) * 2022-11-11 2022-12-09 湖南云中再生科技股份有限公司 一种基于建筑垃圾的路面基层材料及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003252688A (ja) * 2002-03-01 2003-09-10 Takenaka Komuten Co Ltd 透水性コンクリートおよびその製造方法
JP2004353399A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Taisei Rotec Corp 保水性舗装構造及びその施工方法
WO2013093538A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Beattie Shawn Harwood High-strength concrete or plastic containing treated landfill waste
KR101438060B1 (ko) * 2013-11-22 2014-09-12 (유)그린환경건설 매립회와 순환골재를 이용한 도로기층용 재생콘크리트 혼합물 및 그 제조방법
CN106758650A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 天津工业化建筑有限公司 一种新型生态透水混凝土路面
CN110482961A (zh) * 2019-09-18 2019-11-22 深圳市嘉达高科产业发展有限公司 一种建筑垃圾透水砖及其制备方法
CN114956708A (zh) * 2021-12-31 2022-08-30 临沂蓝泰环保科技有限公司 一种包含砖混再生骨料的基层透水混凝土及其制备方法
CN114671649A (zh) * 2022-03-24 2022-06-28 江苏中鼎建材集团有限公司 一种利用建筑垃圾制备的高强混凝土及其制备方法
CN115448655A (zh) * 2022-11-11 2022-12-09 湖南云中再生科技股份有限公司 一种基于建筑垃圾的路面基层材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
建筑废弃物透水混凝土基层材料透水及力学性能研究;谢若奇等;《混凝土》(第338 期);第173-175页 *

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