利用废旧轮胎所制的软基处理柔性砌块的制作方法

本发明属于土木工程领域，尤其是涉及一种适用于高含水率的超软地基所用的软基处理柔性砌块的结构及制备方法。

背景技术：

采用砌块进行软基加固处理，是比较高效、环保的处理方式。尤其是对于高含水率的软地基的加固处理，往往需要既能保型、又能透水的柔性砌块进行处理加固。

废旧轮胎属于废旧橡胶，废橡胶的处理是当今人们面临的严重问题之一。为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染，另一方面浪费了宝贵的橡胶资源。

全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。为此，利用废旧橡胶轮胎的形状保持功能，通过选取适用标准型号加以改造，并在其中填充碎石、沙砾或砂土等填充材料，把它改造成一种软土地基加固处理构件，符合国家的绿色环保理念，是一件利国利民利企业的多赢事业。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种利用废旧轮胎所制的软基处理柔性砌块，具体为：

利用废旧轮胎所制的软基处理柔性砌块，在废旧轮胎的下侧开口处固定连接一将下侧开口封闭的托底单元，该托底单元由透水的柔性基布制成，填料由废旧轮胎的上侧开口填入，并由拖底单元托底，废旧轮胎的内壁保持本砌块的形状。

作为优选的，所述托底单元由透水的柔性基布缝制而成且撑起状态时呈圆锥壳体状，托底单元的圆锥顶点位于废旧轮胎的胎内空间。

作为优选的，所述托底单元呈平面的圆盘状。

作为优选的，托底单元由透水的柔性基布缝制而成且在撑起状态时呈穹顶状，穹顶顶点位于废旧轮胎的胎内空间。

作为优选的，托底单元由透水的柔性基布缝制而成且在撑起状态时呈球面状，球面顶点位于废旧轮胎的胎内空间。

作为优选的，托底单元的底部周缘采用直接与废旧轮胎的下侧开口处的胎圈和或胎侧通过紧固件或缝接方式紧固连接。

作为优选的，紧固件为自攻螺钉，利用轮胎中的钢丝层与自动螺钉配合紧固。

作为优选的，托底单元的底部周缘采用直接与废旧轮胎的下侧开口处的胎圈和或胎侧通过缝接方式紧固连接。

作为优选的，还包括一环形压圈，托底单元的底部周缘夹于环形压圈与废旧轮胎的下侧开口处的胎圈和或胎侧之间，多个紧固螺钉依次穿过环形压圈、托底单元的底部周缘和废旧轮胎，从而将托底单元与废旧轮胎紧固连接。

作为优选的，托底单元的柔性基布采用聚丙烯组合物制成。

作为优选的，所述聚丙烯组合物由包括如下重量份数的原料制成：

所述复合光稳定剂包括如下重量百分比的组分：

高分子量的受阻胺光稳定剂30-50％；

低分子量的受阻胺光稳定剂25-35％；

紫外线吸收剂25-35％；

高分子量的受阻胺光稳定剂、低分子量的受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂的重量百分比之和为100％；

所述复合抗氧剂包括如下重量百分比的组分：

受阻酚类主抗氧剂45-55％；

有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂40-45％；

金属钝化剂5-10％；

受阻酚类主抗氧剂、有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂和金属钝化剂的重量百分比之和为100％；

所述超细炭黑为粒径在20-50nm；

其中，所述高分子量的受阻胺光稳定剂为光稳定剂2020或光稳定剂944；所述低分子量的受阻胺光稳定剂为光稳定剂4050h或5050h；

其中，所述紫外线吸收剂为羧基苯并三唑类紫外线吸收剂；

其中，所述受阻酚类主抗氧剂为抗氧剂4190、抗氧剂412s或抗氧剂3114；所述有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂为抗氧剂at10；

其中，所述金属钝化剂为irganoxmd1024。

本发明将废旧轮胎进行有效利用，节能环保，且适用于高含水率的超软地基的软基处理。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为废旧轮胎100的立体示意图；

图2为废旧轮胎的剖视示意图；

图3为利用废旧轮胎所制的软基处理柔性砌块的实施例之一的剖视示意图；

图4为利用废旧轮胎所制的软基处理柔性砌块的实施例之二的剖视示意图；

图5和图6分别为托底单元200’呈平面的圆盘状时的两种实施例的剖视示意图；

图7和图8分别为托底单元200”呈穹顶状时的两种实施例的剖视示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

轮胎型号的选择：

轮胎型号标记例如225/50r1798h，这些数字的含义分别是，225表示胎面宽度，单位是mm，宽度尺寸间隔都是10mm，例如：185、205、235等。

50是扁平比，是轮胎胎壁高度和胎面宽度的比例，50代表50％，一般家用车轮胎的扁平比在30％—80％之间，正常情况下，普通轿车轮胎的扁平比都大于75％，高性能跑车推荐采用扁平比40％的轮胎。

r是英文radial的缩写，表示轮胎为辐射层结构，17是轮毂的外径，单位是英寸。

98指的是轮胎的载重等级，每条轮胎750kg。h代表的是速度等级，最高速度210km/h。

轮胎负荷指数又称轮胎负荷标号，是指轮胎在标准规定的使用条件下，按速度符号标明的速度行驶，所能承受最大负荷的数字代号。

为便于废旧轮胎的大量搜集采购和施工的标准化作业，经详细调研，我们选取使用频率最高的几种轿车轮胎作为构件开发的主选项，轮胎规格总体范围是：

胎面宽度在195-225mm之间；扁平比在55-65％之间；轮毂外径为15-17英寸之间；载重等级为90-105之间；胎面无破孔，以此为基准采购废旧轮胎。

图1和图2分别为废旧轮胎的立体示意图和剖视示意图，图中101所指为胎圈，102所指为胎侧，103所指为胎肩，104所指为胎面，105所指为胎内空间，定义107所指为下侧开口，则106所指定义为上侧开口；

参见图3，本发明在废旧轮胎的下侧开口处固定连接一将下侧开口封闭的托底单元200，该托底单元由透水的柔性基布缝制而成且撑起状态时呈圆锥壳体状，托底单元的圆锥顶点201位于废旧轮胎的胎内空间，填料由废旧轮胎的上侧开口填入，由拖底单元托底，废旧轮胎的内壁保持本砌块的形状；

采用透水的柔性基布作为撑起状态时呈圆锥壳体状的托底单元，由于超软地基含水率很高，本发明的由废旧轮胎改制而成的砌块放置于超软地基上时，由于超软地基含水率高，触变性强，承载力差，因此轮胎砌块会在自重和上部荷载强制加压的作用下下沉。在下沉过程中，因为轮胎外圈不透水且有形状保持功能，而位于底部中间的圆锥状基布透水性好，柔变性强，会在土中上升的超级孔隙水压力和土体有效应力的共同作用下抵抗上部载荷，故而撑起并维持住托底单元的圆锥形状，这也是地固件具有柔性保形的自适应原理。

需说明的是，图3和图4中为了凸显托底单元200的圆锥壳体状，所以锥高绘制的较大，实际应用也可为锥高非常小。

进一步，参见图3，托底单元的底部周缘202可采用直接与废旧轮胎的下侧开口处的胎圈和或胎侧通过紧固件(图3中未示)或缝接方式紧固连接；紧固件可为自攻螺钉，利用轮胎中的钢丝层(图中未示)与自动螺钉配合紧固；

或者，参见图4，还包括一环形压圈300，托底单元的底部周缘202夹于环形压圈300与废旧轮胎的下侧开口处的胎圈和或胎侧之间，多个紧固螺钉依次穿过环形压圈300、托底单元的底部周缘202和废旧轮胎，从而将托底单元与废旧轮胎紧固连接。

优选的，托底单元200的柔性基布采用聚丙烯组合物制成；

较佳的，托底单元200的柔性基布采用中国专利cn105037944b所公开的聚丙烯组合物制成；即，所述聚丙烯组合物由包括如下重量份数的原料制成：

所述复合光稳定剂包括如下重量百分比的组分：

高分子量的受阻胺光稳定剂30-50％；

低分子量的受阻胺光稳定剂25-35％；

紫外线吸收剂25-35％；

高分子量的受阻胺光稳定剂、低分子量的受阻胺光稳定剂和紫外线吸收剂的重量百分比之和为100％；

所述复合抗氧剂包括如下重量百分比的组分：

受阻酚类主抗氧剂45-55％；

有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂40-45％；

金属钝化剂5-10％；

受阻酚类主抗氧剂、有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂和金属钝化剂的重量百分比之和为100％；

所述超细炭黑为粒径在20-50nm；

其中，所述高分子量的受阻胺光稳定剂为光稳定剂2020或光稳定剂944；所述低分子量的受阻胺光稳定剂为光稳定剂4050h或5050h；

其中，所述紫外线吸收剂为羧基苯并三唑类紫外线吸收剂；

其中，所述受阻酚类主抗氧剂为抗氧剂4190、抗氧剂412s或抗氧剂3114；所述有机亚磷酸酯类辅助抗氧剂为抗氧剂at10；

其中，所述金属钝化剂为irganoxmd1024。

进一步，在本发明的柔性砌块中还可植入地基监测无线遥感芯片，使得处理后的地基，其未来的承载力变化、长期沉降变化等数据可以由电脑管理系统及时监控，做到了产品预制化、构件化、标准化、信息化。

另外，托底单元200’还可以有多种形状：

如图5和图6所示，托底单元200’呈平面的圆盘状；

如图7和图8所示，托底单元在撑起状态时呈穹顶状；或者呈球面状。上述几种形状的托底单元的周缘(202’、202”)与废旧轮胎的连接方式不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。