一種透水地面的混合材料及其施工方法
【專利摘要】一種用于城市綠道、人行道、住宅區(qū)人(車)行道、停車場(chǎng)、操場(chǎng)等城市慢行交通道路及露天活動(dòng)場(chǎng)地的透水地(路)面的新型混合材料以及施工方法。本發(fā)明利用黃磷廢渣(磷渣)的特性，適量摻入磷渣粉、石灰、石膏成為一種新型的混合原料?？梢愿鶕?jù)地面各層位功能的不同要求，摻入不同比例的原料，讓地面的表層，在滿足城市慢行交通荷載作用的表面密實(shí)度要求的同時(shí)，仍能保持18％-20％孔隙率，迅速地將降水透過地表層、基層滲人結(jié)構(gòu)層。結(jié)構(gòu)層仍然保持較大的孔隙率，成為儲(chǔ)水層。充分地吸收地表層滲人的降水，使地面無積水。即使強(qiáng)降水時(shí)，地面也無徑流現(xiàn)象。本發(fā)明與一般透水地面相比較，透水和儲(chǔ)水效果更好，更具成本低、節(jié)能、利廢、無污染的優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】一種透水地面的混合材料及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于城市綠道、人行道、住宅區(qū)人(車)行道、停車場(chǎng)、操場(chǎng)等城市慢行交通道路及露天活動(dòng)場(chǎng)地的透水地(路)面(以下簡(jiǎn)稱地面)磷渣透水混合材料以及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水資源狀況和利用水平，已成為評(píng)價(jià)一個(gè)國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)。我國是一個(gè)水資源相對(duì)貧乏的國家。特別是近些年來，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)地下水的超采及環(huán)境污染，不少可利用水資源遭到了破壞，正面臨著大范圍的缺水威脅。而地下水資源，主要是由于大氣降水的直接入滲和地表水滲透到地下形成的。但城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，大面積的地面被密實(shí)的混泥土覆蓋。造成大量雨水流失，降水無法入滲大地，成為地下水的補(bǔ)充。
[0003]近年來，我國也加快了透水材料的研究。建設(shè)透水路面，使降水返回地下，補(bǔ)充地下水資源，維護(hù)地下水的生態(tài)平衡?？墒牵捎谌藗兊恼J(rèn)識(shí)、政策的制定和投資成本的影響，對(duì)透水材料雖有應(yīng)用，但大多效果并不太理想。一些地方采用了透水浙青混凝土、透水磚地面。往往只注意了地表的透水功能，缺乏路基礎(chǔ)層及路床的吸水和儲(chǔ)水功能。降水的很少部分被透水表層吸納后，很快達(dá)到了飽和狀態(tài)。下面的基層結(jié)構(gòu)滲透率小，降水下滲非常困難。強(qiáng)降水一段時(shí)間后。地面結(jié)構(gòu)中非飽和區(qū)仍然較大，照樣形成地表徑流。達(dá)不到想象的透水效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]表層在滿足中等以下交通荷載作用的表面密實(shí)度要求的同時(shí)，保持18% -20%孔隙率，能迅速地將降水透過地表層、基層，滲人結(jié)構(gòu)層。同時(shí)結(jié)構(gòu)層仍然保持較大的孔隙率(12% -15% )，加上厚度 較大(可達(dá)1000mm)成為結(jié)構(gòu)儲(chǔ)水層。這樣就能充分地吸收地表層滲人的降水，使地面無積水。即使強(qiáng)降水時(shí)，地面也無徑流現(xiàn)象。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案。
既要滿足城市慢交通地面的表面強(qiáng)度要求，同時(shí)又要保證孔隙率，滿足透水速度的要求。關(guān)鍵在于對(duì)路面透水材料的選擇。目前國內(nèi)、外使用的改性浙青混凝土及透水磚等透水材料都各具優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)的成熟和造價(jià)因素的影響而難于推廣。本發(fā)明選用了黃磷生產(chǎn)后排出的工業(yè)廢渣(簡(jiǎn)稱磷渣)，根據(jù)地面各結(jié)構(gòu)層密實(shí)度和孔隙率的不同要求，添加不同比例的磷渣細(xì)粉、石膏、石灰、石料成為一種新的透水混合材料。它具有較好的膠凝性和渣顆粒晶體的孔隙結(jié)構(gòu)。較好地解決了密實(shí)度和孔隙率相互制約的矛盾。
[0006]磷渣是在電爐法生產(chǎn)黃磷時(shí)，將磷礦石、硅石、焦炭的混合料加入電爐內(nèi)，通入電能轉(zhuǎn)換成熱能，將其熔融產(chǎn)生化學(xué)還原反應(yīng)，提取出黃磷(P4)后，從渣口外排，水淬而得。入爐礦石中的CaO和SiO2是黃磷生產(chǎn)中造渣的主要成分。磷渣的主要化學(xué)組成以及實(shí)測(cè)平均值見(表1)。[0007]黃磷渣的主要化學(xué)成分及實(shí)測(cè)平均值(表1)
【權(quán)利要求】
1.一種透水地面新型混合材料，利用磷渣適量摻入磷渣粉、石膏、石灰、碎石子澆筑成型透水地面表層(1)、基層(2)、結(jié)構(gòu)層(儲(chǔ)水層)(3)。其特征在于:透水地面表層(1)、基層(2)采用的是磷渣透水混合材料，所用的原材料和每立方米混合料的重量配合比為:60: 7: 9: 9: 15。
2.一種透水地面新型混合材料，利用磷渣適量摻入磷渣粉、、石膏、石灰、碎石子澆筑成型透水地面結(jié)構(gòu)層(儲(chǔ)水層)(3)。其特征在于: 透水地面結(jié)構(gòu)層(儲(chǔ)水層)(3)采用的是磷渣透水混合材料，所用的原材料和每立方米混合料的重量配合比為:50: 7: 7: 7: 29。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述磷洛為經(jīng)篩選，無雜物，粒徑不小于0.5mm,含水量不超過10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述磷渣粉為經(jīng)球磨機(jī)加工而成的粉末，比表面積大于300m2/kg以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述石膏為經(jīng)加工后的石膏粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述石灰為經(jīng)加水后散狀的熟石灰粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述彩色石子為根據(jù)具體情況選擇白云石或者彩色石，規(guī)格以立方體為主。堆積密度1350kg/m3。粒徑 5mm-13mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述碎石子為一般骨料石，規(guī)格以立方體為主。堆積密度1350kg/m3。粒徑8mm-15mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述塊石為一般骨料石。不選用卵石,塊徑30mm-100mm.。
10.一種權(quán)利要求1~10任意一項(xiàng)所述磷洛透水混合材料施工方法,其特征在于施工步驟如下: a.分層施工順序:路床一結(jié)構(gòu)層(儲(chǔ)水層)一基層一表層； b.驗(yàn)槽:按照設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)收素土夯實(shí)層的密實(shí)度和平整度。檢查、效核滿足分層厚度的標(biāo)聞設(shè)計(jì)尺寸。 C. 磷渣混合材料制作:根據(jù)重量配合比，將幾種原材料過秤量重。攪拌時(shí)的加料順序:先將磷渣、石灰、石膏混合物攪拌約一分鐘，再加入磷渣粉，攪拌約I分鐘后，最后將石子骨料加入，嚴(yán)格控制水灰比，即控制水的加入量，水在攪拌中分2-3次加入，不允許一次性加入，再繼續(xù)攪拌兩分鐘；視攪拌均勻程度，可適當(dāng)延長(zhǎng)機(jī)械攪拌的時(shí)間，但不宜過長(zhǎng)時(shí)間的攪拌。 d.運(yùn)輸:磷渣透水混合料屬干性混合料，其初凝快，一般根據(jù)氣候條件控制混合料的運(yùn)輸時(shí)間，運(yùn)輸一般控制在10分鐘以內(nèi)，運(yùn)輸過程中不要停留，手推車必須平穩(wěn)。 e.攤鋪:表層攤鋪必須及時(shí)。大面積地面施工需留伸縮縫。采用分塊隔倉方式進(jìn)行攤鋪物料，按磷渣透水混合料的干濕度，其松鋪系數(shù)為1.1-1.15之間(松鋪系數(shù)即為物料攤鋪高度高于實(shí)際高度的比)，將磷渣透水混合料均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準(zhǔn)平整度和控制一定的泛水度 f.搗實(shí):施工面較大，厚度較厚時(shí)，采用重型光輪壓路機(jī)碾壓，無需震動(dòng)。也可采用平板振動(dòng)器或人工搗實(shí)。搗實(shí)不宜采用高頻振動(dòng)器，最后用抹合拍平。抹合不能有明水。重型光輪壓路機(jī)碾壓和平板振動(dòng)器振動(dòng)時(shí)間不能過長(zhǎng)，防止過于密實(shí)，可出現(xiàn)離析現(xiàn)象。由于是分層施工，為了更好保證下層和上層的黏結(jié)強(qiáng)度，對(duì)表層和基層應(yīng)在基層未完全干燥前做表層施工 g.養(yǎng)護(hù):因磷渣透水混合料其孔隙率大，水份散失快，當(dāng)天氣溫高于37°C時(shí)，為減少水分的蒸發(fā)，對(duì)已完成作業(yè)面，宜立即覆蓋塑料薄膜，以保持水分。也可采用灑水養(yǎng)生，使其在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)強(qiáng)度遂漸地提高。但淋水時(shí)不宜用壓力水直接沖淋表面，應(yīng)直接從上往下淋水，僅保持表面濕潤。
【文檔編號(hào)】E01C7/32GK103803925SQ201310314540
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】張銘泰 申請(qǐng)人:張銘泰