专利名称：一种新型的渗水混凝土构件的制作方法
技术领域：
渗水混凝土构件可用于高速公路，快速路，马路，人行道，公共广场等的混凝土路面以及其他需要渗水的建筑物。
背景技术：
近年来，全国各地气候多变，有时大雨不断，城市排水系统来不及排水，造成城市路面大量积水，城市市区成了海洋。为了解决此问题，我们研制了一种新型的渗水混凝土构件，解决了一般混凝土路面的积水难题。雨水和地表水通过渗水混凝土构件的渗透层流入地面下。这种渗水混凝土构件的优点为可保护自然环境，保护地下水，防止打滑，防止由于 路面的潮湿引起的漫反射，防止城市水道漫溢。
实用新型内容本实用新型申请所要解决的技术问题是一种用于高速公路，快速路，马路，人行道，公共广场等的渗水混凝土构件。本申请解决上述技术问题所采用的技术方案为通过地基基础层、砂透层、碎石基础层、渗水混凝土基础层、渗水混凝土表面层，由下到上的顺序组成一种新型的渗水混凝土构件。通过减少使用的水泥用量同时保持足够的强度，通过降低表面孔隙率，增加微小内部孔的数量，增加表面颗粒的细度和强度，采用粗细骨料的最佳尺寸并减少单位体积中颗粒数量的相应量来实现，而且渗水混凝土构件的原材料来源丰富，价格便宜。与现有技术相比，本申请的优点在于雨水和地表水通过渗水混凝土构件的渗透层流入地面下。这种渗水混凝土构件的优点为可保护自然环境，保护地下水，防止打滑，防止由于路面的潮湿引起的漫反射，防止城市水道漫溢。
图I渗水混凝土构件横截面图；图2渗水混凝土构件施工工艺流程图；图3最大粒径为40mm的用于基础层渗水混凝土的骨料筛分不意图；图4最大粒径为20mm的用于表面层的渗水混凝土的骨料筛分示意图；图5普通混凝土路面和渗水混凝土构件相比较的横截面示意图。
具体实施方式
在压实的路基上摊铺渗透系数大于10Xl(T4cm/s的砂层和渗透系数大于10X10_2cm/s的碎石层；然后在上面浇筑渗水混凝土构件的基础层，渗水混凝土构件的基础层采用混凝土，水泥掺量为300 500kg/m3，水灰比为O. 25 O. 35 ;最后在基础层上面浇筑渗水混凝土构件的表面层，渗水混凝土构件的表面层采用改性混凝土，水泥掺量为300 500kg/m3，水灰比为O. 25 O. 35，掺入聚合物以控制强度和耐久性，这种聚合物可采用乳化丙烯酸树脂，乳化浙青，丁苯橡胶胶乳等。使用的聚合物的用量在水泥重量的20%范围内，为了经济可优选使用乳化浙青；使用约I. 4kg/m3的聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、碳纤维或铁纤维等增强介质用以增强表面层的抗弯强度。如果考虑输送所需要的时间，采用水泥缓凝剂。在渗水混凝土构件的表面层混凝土浇筑结束后采用覆盖塑料薄膜进行养护，养护时间至少48小时，然后在上面涂刷一种溶液，此溶液为乳化系丙烯酸树醋、环氧树脂、尿院、乳化浙青和胶乳中的一种聚合物与水 混合而成。渗水混凝土构件的基础层混凝土，其粗骨料的最大粒径为40mm，用50mm筛的颗粒通过率为100%，用40mm筛的颗粒通过率为95 100%，用25mm筛的颗粒通过率为75 95%，用IOmm筛的颗粒通过率为15 55%，用4号筛的颗粒通过率为O 20%，用10号筛的颗粒通过率为O 10%，用40号筛的颗粒通过率为O 5%。渗水混凝土构件的表面层混凝土，其粗骨料的最大粒径为20mm，用25mm筛的颗粒通过率为100%，用19mm筛的颗粒通过率为95 100%，用IOmm筛的颗粒通过率为20 60 %，用4号筛的颗粒通过率为O 20 %，用10号筛的颗粒通过率为O 10 %，用40号筛的颗粒通过率为O 5%。水泥的用量和水灰比是在压实后达到孔隙率为8 18%且渗透系数大于10X10_2cm/s确定。粗细骨料的用量在水泥用量和水灰比确定后根据下面公式计算粗细骨料的用量={850 — [水的重量+ (使用水泥的用量/水泥的比重)]} X使用粗细骨料的比重这里850是用于道路路面的渗水混凝土 I立方米体积去除15%孔隙的体积。为了增加表面层的抗弯强度，采用聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、碳纤维或铁纤维等中的一种，该添加物的用量为I. 4kg/m3。黄砂渗透层能够防止土壤与上方基础层混合，还能净化污水。为了扩散上方荷载并在一段时间内储存固定量的水。在黄砂渗水层上摊铺碎石基础层，该碎石基础层的渗透系数大于10X10_2cm/s，并且在摊铺后应达到最大密实度。用于道路路面的渗水混凝土其抗压强度应大于26MPa,抗弯强度应大于4MPa。渗水混凝土基础层和表面层水泥含量可以调整，范围为300 500kg/m3。考虑到粗细骨料的质量，设计强度，渗透系数等因素后，水灰比确定为O. 25 O. 35，孔隙率为8 18%，且渗水率系数为IOX Kr2cm/s。渗水混凝土通过自卸卡车输送到现场，由浙青混凝土摊铺机摊铺，并由串筒式压路机，轮胎式压路机等碾压。渗水材料混凝土必须充分地压实使其密度超过用于强度试验的试件的规定密度。压实的标准根据使用的粗细骨料，现场的条件，使用的设备的重量等决定，因此，在铺设前才能确定。对于15cm厚混凝土路面，8吨串联式压路机需8 12次碾压或12吨轮胎式压路机需4次碾压是合适的。为了提高道路路面的渗水混凝土的结合强度，使用了乳化系聚合物，例如环氧树月旨，丙烯酸树脂，浙青，胶乳等。该聚合物应具有抗风化的强耐久性。聚合物的用量为水泥重量的10 40%。考虑到运输，摊铺，压实的时间等因素使用的水泥缓凝剂的用量应小于使用的水泥重量的2%。表面层混凝土由乙烯树脂或热覆盖物履盖，硬化超过一天，并在覆盖物移走后通过聚合物摊铺用于表面吸附。渗水混凝土的小孔填满了聚合物，混凝土的强度由于孔填满聚合物而被加强，因而能防止由于潮气介入使得强度降低及产生侵蚀。用于表面吸附作用的聚合物可以是乳化系丙烯酸树脂、环氧树脂、尿院、乳化浙青，胶乳等材料中的一种。拌入具有防水的强耐久性和用法简单的乳化系丙烯酸树脂以及水，且树脂与水的比率为I : 5至I : 10，然后将混合物摊铺超过二次以便充分地吸附进入渗水混凝土中。摊铺后，每隔4 Sm间距在渗水混凝土构件表面层上用混凝土切割机切割横向缩缝，每隔20 IOOm设置一条沉降缝，每隔2 5m间距在渗水混凝土构件表面层上用混凝土切割机切割纵向缩缝。渗水混凝土构件的混凝土必须做抗压强度、抗弯强度、孔隙率、密度、密实度、渗透系数的检测。渗水混凝土的孔隙率是根据湿渗水混凝土的绝对密实单位体积重量的理论单位体积重量与渗水混凝土的实际单位体积重量的比值来计算，单位体积测定采用抗压强度测定的试件的制作方法中的单位体积。绝对密实单位体积重量是指当压实不存在空洞和空气时每一立方米混凝土的重量，其单位为kg/m3。因此，孔隙率可根据下述公式计算孔隙率=100-(渗水混凝土的单位体积重量/绝对密实单位体积重量)X 100渗水混凝土的密实度根据现场取芯试验，测得现场渗水混凝土的密度，通过下述公式计算密实度=(现场取芯得到的混凝土的密度/试件的密度)X 100渗水混凝土的密度使用石蜡来计算，因为石蜡有大量的毛细孔。密度=A/{D-E- [ (D-A) /F]}其中A是在大气中试件的重量，D是大气中覆盖着的试件的重量，E是在水中覆盖着的试件的重量，而F是石蜡的比重。渗透系数采用测试仪在现场采用渗水测试方法来测定，且根据下述公式计算Kp = (L X a) / [A (t2_ti) ] Ioge (K1A2)这里L是路面材料闻度，a是容器的横截面面积，A是渗水横截面面积，t2和h是渗水的持续时间，h是测试开始时水平面，而h2是测试结束后水平面。图5表示普通混凝土路面和渗水混凝土构件相比较的横截面示意图。在这个图中，箭头表示水的流向。普通混凝土路面包括压实的地基基础，垫层和基础层，浙青混凝土或水泥混凝土路面面层以及一侧的排水沟，通过该排水沟，雨水流出到河道，污水处理厂或河流中。渗水混凝土构件包括压实的地基基础，黄砂渗水层，碎石渗水层，作为基础层的渗水混凝土层和作为表面层的渗水混凝土薄层。如果水流入渗水混凝土层，水就会穿过渗水混凝土表面层，然后流入作为基础层的渗水混凝土层、渗水的碎石基础层以及渗水的黄砂层，最终流向土路基，少部分水会蒸发至空气中。
权利要求1.一种新型的渗水混凝土构件，其特征是包括地基基础层、砂透层、碎石基础层、渗水混凝土基础层、渗水混凝土表面层，由下到上的顺序组成一种新型的渗水混凝土构件。
2.根据权利要求I所述的新型的渗水混凝土构件，其特征是在压实的路基上摊铺渗透系数大于10X10_4cm/s的砂层和渗透系数大于10X10_2cm/s的碎石层；然后在上面浇筑渗水混凝土构件的基础层，渗水混凝土构件的基础层采用混凝土 ；最后在基础层上面浇筑渗水混凝土构件的表面层，渗水混凝土构件的表面层采用混凝土。
3.根据权利要求I所述的新型的渗水混凝土构件，其特征是渗水混凝土构件的基础层混凝土，其粗骨料的最大粒径为40mm,用50mm筛的颗粒通过率为100%,用40mm筛的颗粒通过率为95 100 %，用25mm筛的颗粒通过率为75 95 %，用IOmm筛的颗粒通过率为15 55 %，用4号筛的颗粒通过率为O 20 %，用10号筛的颗粒通过率为O 10 %，用40号筛的颗粒通过率为O 5%。
4.根据权利要求I所述的新型的渗水混凝土构件，其特征是渗水混凝土构件的表面层混凝土，其粗骨料的最大粒径为20mm，用25mm筛的颗粒通过率为100%，用19mm筛的颗粒通过率为95 100%，用IOmm筛的颗粒通过率为20 60%，用4号筛的颗粒通过率为·O 20%，用10号筛的颗粒通过率为O 10%，用40号筛的颗粒通过率为O 5%。
专利摘要一种用于高速公路，快速路，马路，人行道，广场等新型的渗水混凝土构件。本申请的技术方案通过地基基础层、砂透层、碎石基础层、渗水混凝土基础层、渗水混凝土表面层，由下到上的顺序组成渗水混凝土构件。通过减少使用的水泥用量同时保持足够的强度，通过降低表面孔隙率，增加微小内部孔的数量，增加表面颗粒的细度和强度，采用粗细骨料的最佳尺寸并减少单位体积中颗粒数量的相应量来实现，而且渗水混凝土构件的原材料来源丰富，价格便宜。雨水和地表水通过渗水混凝土构件的渗透层流入地面下，可保护自然环境，保护地下水，防止打滑，防止由于路面的潮湿引起的漫反射，防止城市水道漫溢。
文档编号E01C7/34GK202787016SQ20122008011
公开日2013年3月13日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者庄国强, 赵余夫 申请人:宏润建设集团股份有限公司