本發(fā)明屬于道路路面材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種彩色瀝青混凝土透水磚及其制備方法。
背景技術(shù):
透水磚起源于荷蘭,荷蘭人為不使圍海造城的地面下沉,制造了一種小型路面磚鋪設(shè)在道路面上,并使磚與磚之間預(yù)留2㎜的縫隙,這樣下雨時(shí)雨水會(huì)從磚與磚之間的縫隙中滲入地下。之后美國(guó)又發(fā)明了磚體本身有很強(qiáng)吸水功能的路面磚,當(dāng)磚體本身吸滿水時(shí)就會(huì)向地下排去,但是排水速度很慢,在暴雨的天氣這種磚很不適用。九十年代我國(guó)發(fā)明了一種本身布滿透水孔洞滲水性好的路面磚,雨水會(huì)從磚體孔中迅速流向地下。為了加強(qiáng)磚體的抗壓和抗折強(qiáng)度,又采用了碎石為原料加入水泥及膠性外加劑使之透水、強(qiáng)度均滿足城市路面需要的透水磚。
當(dāng)前我國(guó)絕大多數(shù)城市道路的廣場(chǎng)、人行道、停車場(chǎng)小區(qū)、公園等道路廣泛使用的是密級(jí)配瀝青混合料混凝土或水泥混凝土及水泥方磚等材料,城市地表逐漸被不透水面層覆蓋,這些硬覆蓋阻止天然水滲入地下,造成城市地下水位下降,損害了城市的水平衡,影響城市地表植物的生長(zhǎng),破壞了城市地表生態(tài)平衡,更嚴(yán)重者造成地層下陷。
合理使用原來(lái)通透的土壤表面,最大限度維持原有的自然狀態(tài)已成為人類不可忽視的焦點(diǎn)問(wèn)題。
一些發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)70年代開始研究開發(fā)透水性路面材料,并將其應(yīng)用于庭院、人行道、公共廣場(chǎng)、公園道路停車場(chǎng)等,增加了城市透水透氣空間,對(duì)調(diào)節(jié)城市的氣候,保持生態(tài)平衡得到了良好的效果,90年代后用透水材料替代傳統(tǒng)材料鋪設(shè)路面,已成為發(fā)達(dá)國(guó)家普遍經(jīng)驗(yàn),由此產(chǎn)生海綿城市概念。
海綿城市是指城市像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性,下雨時(shí),吸水、蓄水、滲水、凈水。而需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用,海綿城市對(duì)未來(lái)城市發(fā)展及人居環(huán)境改善有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義,而透水路面是海綿城市的優(yōu)異解決方案。
排水瀝青混合料與傳統(tǒng)的密級(jí)配瀝青混合料相比粗集料多,細(xì)集料少,礦料顆粒之間不能形成強(qiáng)有力的嵌鎖作用,混合料的強(qiáng)度主要靠膠結(jié)料作用。另外由于排水瀝青混凝土的大空隙特征使其更容易受到日光、空氣及水的侵蝕導(dǎo)致混合料出現(xiàn)耐久性降低、透水透水功能喪失及透水磚變形等問(wèn)題必須選擇高粘度高軟化點(diǎn)的改性瀝青膠結(jié)料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種彩色瀝青混凝土透水磚及其制備方法,彩色瀝青混凝土透水方磚,其特點(diǎn)透水性強(qiáng),承載力高,柔性面層給人以很好的行走舒適感。既美化城市,又加強(qiáng)城市道路的排水、地下蓄水能力,對(duì)調(diào)節(jié)城市的氣候,保持生態(tài)平衡起到積極的作用。本發(fā)明提供的彩色瀝青混凝土透水磚的原料成份及重量比如下:
不飽和樹脂196 96-98,
環(huán)烷酸鈷 0.5-3,
過(guò)氧化甲乙酮 1-3,
彩石 93-96,
礦料混合料 94-97,
90#瀝青 82-88,
聚丙烯 5-9,
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 6-10,
上述的彩石顆粒粒徑為<4.75㎜天然彩石;礦料混合料為顆粒粒徑5-15㎜碎石,顆粒粒徑為3-<5㎜碎石和礦粉的混合料,三者重量比例為10:4:1。
本發(fā)明提供的彩色瀝青混凝土透水磚制備工藝如下:
1.高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青的制備:
將加熱至165℃的90#瀝青投入攪拌器內(nèi),再投入規(guī)定量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯攪拌同時(shí)將溫度升至180-190℃攪拌2小時(shí)以上,制成高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青;
2.底層:用開級(jí)配排水式磨耗層礦料混合料與高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青按重量比例在拌和機(jī)中攪拌,礦料混合料與高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青的重量比例為24:1;按規(guī)定量裝入方磚模具壓實(shí)制成透水瀝青混凝土;
3.彩色面層:將所需彩石與不飽和樹脂196、固化劑混合;
4.成型:將彩色面層混合料加在步驟2的透水瀝青混凝土面上至模具框平面,移至壓磚機(jī)成型,3小時(shí)后脫模。
本發(fā)明的積極效果:1、具有高透水性:透水磚底層采用開級(jí)配排水式磨耗層混合料礦料級(jí)配,有15%-25%的孔隙,能夠使透水速度達(dá)到31-52升/米/小時(shí);使雨水能還原于地下或由于貯留一段時(shí)間,而使路表面的流量減少。從而改善植物、生物等的地下生長(zhǎng)狀態(tài);減輕下水管道的負(fù)擔(dān);減少公共水域的污染;蓄養(yǎng)地下水源;減輕或避免采用路面排水設(shè)施;2、具有高承載力:透水路面的承載力可通過(guò)調(diào)節(jié)面層與基層的級(jí)配,設(shè)計(jì)符合各種市政路用要求;3、增大抗滑性能、改善步行條件;4、減輕因日光漫反射造成的目眩:5、用瀝青混凝土作透水磚底層較水泥透水磚步行的舒適感強(qiáng);6、填補(bǔ)了瀝青混凝土透水磚的空白。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)將加熱至165℃的90#瀝青85Kg投入攪拌器內(nèi),再投入8kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7kg聚丙烯攪拌同時(shí)將溫度升至180-190℃攪拌2小時(shí)以上,制成高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青;
高粘度改性瀝青指標(biāo)
2)將顆粒粒徑為5-15㎜碎石、顆粒粒徑為3-<5㎜碎石加熱170℃與礦粉混合成礦料混合料,三者重量比例為10:4:1;將上述礦料混合料960Kg加入拌和機(jī)的拌缶中,干拌5-10秒,再加入步驟1)高粘度(高軟化點(diǎn))改性瀝青40Kg與礦料混合料拌和15-20秒即得透水磚底層的透水瀝青混合料;
3)取步驟2)中的透水瀝青混合料10.35Kg裝入300×300×60㎜模具壓實(shí),制成透水瀝青混凝土;
4)將9.7Kg的196樹脂與0.1Kg環(huán)烷酸鈷、0.2Kg過(guò)氧化甲乙酮混合制成膠結(jié)料,再與彩石157Kg混合攪拌為彩石混合料;
5)取步驟4)1.8Kg彩石混合料,裝入步驟3)的透水瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機(jī)成型,3小時(shí)后脫模即得彩色瀝青混凝土透水方磚。
實(shí)施例2
步驟1)、2)、3)同實(shí)施例1中步驟1)、2)、3);
4)將9.8Kg的樹脂196與0.05Kg環(huán)烷酸鈷、0.15Kg過(guò)氧化甲乙酮混合制成膠結(jié)料與彩石190Kg混合攪拌為彩石混合料;
5)取步驟4)1.9Kg的彩石混合料裝入步驟3)的透水瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機(jī)成型,3小時(shí)后脫模。
實(shí)施例3
步驟1)、2)、3)同實(shí)施例1中步驟1)、2)、3);
4)將9.6Kg的樹脂196與0.2Kg環(huán)烷酸鈷、、0.2Kg過(guò)氧化甲乙酮混合制成膠結(jié)料與彩石133Kg混合攪拌為彩石混合料;
5)取步驟4)1.62Kg的彩石混合料裝入步驟3)的瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機(jī)成型,3小時(shí)后脫模。
透水磚應(yīng)用場(chǎng)合的選擇:
1.根據(jù)道路不同的用途選擇不同產(chǎn)品規(guī)格、滲水系數(shù)的透水磚。
人行街道的使用:應(yīng)選擇規(guī)格在300×300㎜或300×150㎜的產(chǎn)品,因?yàn)橥杆u的表面較為粗糙,規(guī)格太小的產(chǎn)品會(huì)影響整體鋪裝的美觀效果。厚度應(yīng)50-60㎜選擇之間,透水率可在5-10㎜/s速率這樣一般的中小雨可有即下即干的效果。
車行道、停車場(chǎng)使用:產(chǎn)品因車行道、停車場(chǎng)載荷較重,使用面積較大這樣應(yīng)選擇規(guī)格和厚度都大一些的產(chǎn)品,如400×200㎜、500×250㎜、500×500㎜80-120㎜,做到一勞永逸。
2.透水磚施工工藝和質(zhì)量控制與普通透水磚同。