CN106381796B - 一种混凝土透水路面、其铺设方法及其保养修复方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土透水路面、其铺设方法及其保养修复方法。涉及道路建设领域，具体涉及一种适用于城区的市政人行道、园林景观小径及非重载路面广场等有透水要求的路面、其铺设方法及其保养修复方法。提供一种透水性能好、铺装稳定牢固、可反复修复的混凝土透水路面、其铺设方法及其保养修复方法。所述路面砖包括矩形砖体，所述砖体的四角分别设有圆弧槽，使得四个砖体拼接时，四个圆弧槽形成用于放置透水充体的圆孔。所述砖体的两个侧面均设有凸块和凹槽，两个侧面均设有两个凹槽。所述砖体的三个侧面均设有凸块和凹槽，一个侧面设有两个凹槽。本发明解决了透水混凝土路面砖在技术与应用方面的关键问题，促进透水混凝土路面砖在我国道路建设中的应用。

Description

一种混凝土透水路面、其铺设方法及其保养修复方法

技术领域

本发明涉及道路建设领域，具体涉及一种适用于城区的市政人行道、园林景观小径及非重载路面广场等有透水要求的路面、其铺设方法及其保养修复方法。

背景技术

城镇化快速建设过程中，由于城市开发强度过高，大量的硬质铺装如花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和沥青等不透水的材质改变了原有的自然生态本底和水文特征，破坏了自然“海绵体”。给城市环境带来了严重问题：70%-80%的降雨形成径流外排，仅有20%-30%的雨水能够渗入地下，导致“逢雨必涝、雨后即旱”的不良后果，也带来了水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。

针对这种状况，国务院办公厅印发的《关于推进海绵城市建设的指导意见》（以下简称《指导意见》），部署了推进海绵城市建设工作。2016年3月18日住建部印发了关于《海绵城市专项规划编制暂行规定》的通知，《通知》要求各地结合实际，抓紧编制海绵城市专项规划。海绵城市建设已经提上日程，倍受重视。

采用透水路面解决雨水和地下水之间的回补和释放是海绵城市道路建设的重要途径之一。道路利用透水砖铺设后，一方面能够增加城市可透水、透气面积，调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现象”。同时，可以充分利用雨、雪降水，增大地表相对湿度，补充城区日益枯竭的地下水资源，发挥透水性路基的“蓄水池”功能。透水砖为环境效益和社会效益并存的环保生态型道路材料。

目前，常规透水砖经过长期使用，表面以及孔隙很容易落入各种污物形成堵塞而不能自动清除，进而失去了透水效果，生态效果较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种透水性能好、铺装稳定牢固、可反复修复的混凝土透水路面、其铺设方法及其保养修复方法。

本发明的技术方案是：包括若干路面砖和若干透水充体，所述路面砖包括矩形砖体，所述砖体的四角分别设有圆弧槽，使得四个砖体拼接时，四个圆弧槽形成用于放置透水充体的圆孔；

所述砖体的至少一侧面设有凸块和凹槽，以及至少一侧面设有两个凹槽，相邻砖体之间的凸块适配地设在凹槽内，相邻砖体之间的凹槽与凹槽形成用于放置透水充体的圆孔。

所述砖体的两个侧面均设有凸块和凹槽，两个侧面均设有两个凹槽。

所述砖体的三个侧面均设有凸块和凹槽，一个侧面设有两个凹槽。

所述凸块和凹槽的截面呈圆弧形。

所述砖体包括基层以及设在基层上的面层，

所述基层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为5-8mm的石子40%～60%、粒径为8-10mm的石子20%～40%和添加剂2%-4%；

所述面层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为1-2mm的石英砂40%-50%、粒径为2.5-3.5mm的石子30%-40%、颜料1.2%-1.8%和添加剂2%～4%；

将包含上述组分的基层材料和面层材料先分别混合，再经过高频振动和压制工艺压实结合形成透水混凝土路面砖。

所述基层和面层中所用添加剂包括活性混合材、聚合物乳液和减水剂，所述活性混合材的重量百分比为1.0-2.0%、聚合物乳液的重量百分比为0.8%-2.0%、减水剂的重量百分比0.15%-0.25%，所述活性混合材、聚合物乳液和减水剂重量百分比之和为2%-4%。

所述活性混合材为硅灰、磨细矿渣、高岭土中的一种或几种；所述聚合物乳液为丙烯酸乳液、丁苯乳胶、EVA乳液中的一种或几种。

所述透水充体包括上层和下层，所述下层用2-5mm级配石子填充，所述上层用2-5mm级配石子和胶黏剂拌合后填充；所述胶黏剂为有机聚合物乳液或水玻璃。

一种透水混凝土透水路面的铺设方法，包括以下步骤：在已铺设好的路基上铺设一层由级配石子构成的储水层，在所述储水层上铺设一层土工布，然后在土工布上铺设若干透水混凝土路面砖，并在透水路面铺装结束后，通过若干透水充体进行填充圆孔。

一种透水混凝土透水路面的保养修复方法，在透水路面透水速率低于路面设计值时，采用强力真空吸尘机将圆孔中的透水充体吸出并用水清洗，再用所述透水充体重新填满圆孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)通过配比优化提高混凝土集料之间的接触点强度，在满足透水系数指标条件下保证透水砖物理力学性能和耐久性，实现透水砖强度与透水系数的协调；本发明的透水混凝土路面砖透水系数≥0.4mm/s，抗折强度达到≥5.0MPa；抗冻性(25次)合格。

(2)采用“自透水和缝隙透水”的透水模式，自透水的透水混凝土路面砖通过块型优化设计，使任意相邻两块既可以相互咬合固定，避免受到外力作用产生错位形变，使透水砖铺装得稳定牢固；又可以拼接形成圆孔（即缝隙孔），缝隙孔内填充透水充体（即透水材料）可通过反复清洗修复而实现透水砖的长期透水效果和恢复；本发明的透水系数恢复率≥80%。

(3)缝隙孔内填充材料分上层和下层两部分填充，下层为2-5mm级配石子堆积，堆积空隙较大且没有胶凝材料，可充分保证透水效果；上层为2-5mm级配石子和少量胶黏剂，具有一定的粘结力，既可保证透水效果不受影响，又可防止清扫路面或行走时将表面石子带出，较低的粘结力也不妨碍被强力真空吸尘机吸出清洗。

本发明提供的透水混凝土路面砖具有透水性好、外形美观等优点，采用“自透水和缝隙透水”透水模式，结合使用透水接缝材料，确保透水混凝土路面的长期透水效果和修复。本发明解决了透水混凝土路面砖在技术与应用方面的关键问题，促进透水混凝土路面砖在我国道路建设中的应用。

附图说明

图1是本发明中路面砖实施例一的结构示意图，

图2是图1中路面砖铺设的结构示意图，

图3是本发明中路面砖实施例二的结构示意图，

图4是图3中路面砖铺设的结构示意图，

图5是本发明中路面砖实施例三的结构示意图，

图6是图5中路面砖铺设的结构示意图，

图7是本发明中路面铺设的截面图；

图中1是砖体，11是圆弧槽，12是凸块，13是凹槽，14是基层，15是面层，2是透水充体，21是上层，22是下层，3是圆孔，4是储水层，5是土工布。

具体实施方式

本发明如图1-7所示，包括若干路面砖和若干透水充体2，所述路面砖包括矩形砖体1，所述砖体的四角分别设有圆弧槽11，使得四个砖体拼接时，四个圆弧槽形成用于放置透水充体的圆孔3；

所述砖体的至少一侧面设有凸块12和凹槽13，以及至少一侧面设有两个凹槽13，相邻砖体之间的凸块适配地设在凹槽内，相邻砖体之间的凹槽与凹槽形成用于放置透水充体的圆孔3。

工作中，透水混凝土路面砖包括基层和基层之上的面层，整体为一矩形砖体，四个拐角呈圆弧状，砖体的至少一个侧面设有凸块和凹槽，以及至少一侧面设有两个凹槽。铺设时，相邻两个砖体之间的凸块与凹槽相互咬合固定，从而在铺装时起到定位互锁的作用，使透水砖铺设的稳定牢固；相邻两个砖体之间的凹槽与凹槽拼接形成圆形的缝隙孔，缝隙孔内填充有缝隙透水材料（即透水充体）。缝隙孔不但具备较好的透水性能，也不会对透水路面的强度产生影响。

如图3-4所示，所述砖体1的两个侧面均设有凸块和凹槽，两个侧面均设有两个凹槽，使得结构牢固，便于放置透水充体。

如图5-6所示，所述砖体1的三个侧面均设有凸块和凹槽，一个侧面设有两个凹槽，方便连接，结构牢固，便于放置透水充体。

所述凸块和凹槽的截面呈圆弧形，这样由凸块和凹槽形成的互锁结构牢固稳定，由凹槽与凹槽形成缝隙孔不但具备较好的透水性能，也不会对透水路面的强度产生明显影响。

所述砖体包括基层14以及设在基层上的面层15，路面砖的基层采用粒径较大的骨料配制而成，面层采用粒径较小的骨料配制而成。

所述基层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为5-8mm的石子40%～60%、粒径为8-10mm的石子20%～40%和添加剂2%-4%；

所述面层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为1-2mm的石英砂40%-50%、粒径为2.5-3.5mm的石子30%-40%、颜料1.2%-1.8%和添加剂2%～4%；

将包含上述组分的基层材料和面层材料先分别混合，再经过高频振动和压制工艺压实结合形成透水混凝土路面砖，使制备的透水混凝土路面砖不但具有较高的强度，而且外形美观。

本发明通过对基层和面层分别进行配合比优化，提高混凝土集料之间的接触点强度，在满足透水系数指标条件下保证透水砖物理力学性能和耐久性，实现透水砖强度与透水系数的协调。

实施例一：所述基层采用粒径较大的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥18%，粒径5-8mm石子52%、粒径8-10mm石子27%和添加剂3%；所述基层中所用添加剂包括硅灰2.0%、丙烯酸乳液0.8%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

所述面层采用粒径较小的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥20%，粒径1-2mm石英砂45%、粒径2.5-3.5mm石子30%、颜料1.5%和添加剂3.5%；所述面层中所用添加剂包括硅灰1.7%、丙烯酸乳液1.6%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

本发明的透水混凝土路面砖透水系数≥0.4mm/s，抗折强度达到≥5.0MPa；抗冻性(25次)合格。

实施例二：所述基层采用粒径较大的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥15%，粒径5-8mm石子43%、粒径8-10mm石子40%和添加剂2%；所述基层中所用添加剂包括硅灰1.0%、丙烯酸乳液0.8%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

所述面层采用粒径较小的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥15%，粒径1-2mm石英砂40%、粒径2.5-3.5mm石子40%、颜料1.5%和添加剂3.5%；所述面层中所用添加剂包括硅灰2.0%、丙烯酸乳液1.3%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

本发明的透水混凝土路面砖透水系数≥0.3mm/s，抗折强度达到≥4.0MPa。

实施例三：所述基层采用粒径较大的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥20%，粒径5-8mm石子56%、粒径8-10mm石子20%和添加剂4%；所述基层中所用添加剂包括硅灰2.0%、丙烯酸乳液1.8%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

所述面层采用粒径较小的骨料配制而成，以重量百分比计，包括水泥18%，粒径1-2mm石英砂48%、粒径2.5-3.5mm石子30%、颜料1.5%和添加剂2.5%；所述面层中所用添加剂包括硅灰1.5%、丙烯酸乳液0.8%、聚羧酸高效减水剂0.2%。

本发明的透水混凝土路面砖透水系数≥0.35mm/s，抗折强度达到≥4.5MPa。

所述基层和面层中所用添加剂包括活性混合材、聚合物乳液和减水剂，所述活性混合材的重量百分比为1.0-2.0%、聚合物乳液的重量百分比为0.8%-2.0%、减水剂的重量百分比0.15%-0.25%，所述活性混合材、聚合物乳液和减水剂重量百分比之和为2%-4%。

所述活性混合材为硅灰、磨细矿渣、高岭土中的一种或几种；所述聚合物乳液为丙烯酸乳液、丁苯乳胶、EVA乳液中的一种或几种。所述聚合物乳液覆盖在骨料表面可明显提高骨料接触点的粘结强度。

所述透水充体2包括上层21和下层22，所述下层用2-5mm级配石子填充，所述上层用2-5mm级配石子和胶黏剂拌合后填充；所述胶黏剂为有机聚合物乳液或水玻璃。

应用中，距离砖体表面10-15mm的下层用2-5mm级配石子填充，剩余上层部分用2-5mm级配石子和胶黏剂拌合后填充；所述胶黏剂为有机聚合物乳液或水玻璃等具有粘结力的材料，保证缝隙孔内的骨料不被清扫出来或被行人踢出。水玻璃是硅酸钠水溶液，无色，有一定粘性。

一种透水混凝土透水路面的铺设方法，包括以下步骤：在已铺设好的路基上铺设一层由级配石子构成的储水层4，在所述储水层上铺设一层土工布5，雨水穿过透水土工布继续向下渗透，水中的杂质可以通过土工布过滤下来，起到过滤雨水的效果。然后在土工布上铺设若干透水混凝土路面砖，并在透水路面铺装结束后，通过若干透水充体进行填充圆孔（即用缝隙填充透水材料填充相邻透水砖间的缝隙孔）。

一种透水混凝土透水路面的保养修复方法，在透水路面透水速率低于路面设计值时，采用强力真空吸尘机将圆孔中的透水充体吸出并用水清洗，再用所述透水充体重新填满圆孔。

应用中，缝隙孔内的材料都要被吸出经过反复冲洗，如果不加胶黏剂的话，是很容易被真空吸出来清洗的，但是这样清扫的时候容易被扫走，所以上层部分加了胶黏剂，只是在石子表面形成一层粘性的物质，增强石子之间的粘结力，避免清扫时扫走。石子之间是靠点接触的，整体还是颗粒堆积形成的空隙，加少量胶黏剂对透水效果影响不大。

本发明采用“自透水和缝隙透水”透水模式，透水混凝土路面砖铺筑方便快捷、相邻砖体互锁牢固可靠、透水性好，结合使用透水接缝材料，可确保透水混凝土路面的长期透水效果和修复。

Claims (9)

1.一种混凝土透水路面，其特征在于，包括若干路面砖和若干透水充体，所述路面砖包括矩形砖体，所述砖体的四角分别设有圆弧槽，使得四个砖体拼接时，四个圆弧槽形成用于放置透水充体的圆孔；

所述砖体的至少一侧面设有凸块和凹槽，以及至少一侧面设有两个凹槽，相邻砖体之间的凸块适配地设在凹槽内，相邻砖体之间的凹槽与凹槽形成用于放置透水充体的圆孔；

所述透水充体包括上层和下层，所述下层用2-5mm级配石子填充，所述上层用2-5mm级配石子和胶黏剂拌合后填充；所述胶黏剂为有机聚合物乳液或水玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述砖体的两个侧面均设有凸块和凹槽，两个侧面均设有两个凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述砖体的三个侧面均设有凸块和凹槽，一个侧面设有两个凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述凸块和凹槽的截面呈圆弧形。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述砖体包括基层以及设在基层上的面层，

所述基层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为5-8mm的石子40%～60%、粒径为8-10mm的石子20%～40%和添加剂2%-4%；

所述面层包括以下重量百分比的组份：包括水泥15%-20%，粒径为1-2mm的石英砂40%-50%、粒径为2.5-3.5mm的石子30%-40%、颜料1.2%-1.8%和添加剂2%～4%；

将包含上述组份 的基层材料和面层材料先分别混合，再经过高频振动和压制工艺压实结合形成透水混凝土路面砖。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述基层和面层中所用添加剂包括活性混合材、聚合物乳液和减水剂，所述活性混合材的重量百分比为1.0-2.0%、聚合物乳液的重量百分比为0.8%-2.0%、减水剂的重量百分比0.15%-0.25%，所述活性混合材、聚合物乳液和减水剂重量百分比之和为2%-4%。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土透水路面，其特征在于，所述活性混合材为硅灰、磨细矿渣、高岭土中的一种或几种；所述聚合物乳液为丙烯酸乳液、丁苯乳胶、EVA乳液中的一种或几种。

8.一种权利要求1所述的混凝土透水路面的铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：在已铺设好的路基上铺设一层由级配石子构成的储水层，在所述储水层上铺设一层土工布，然后在土工布上铺设若干透水混凝土路面砖，并在透水路面铺装结束后，通过若干透水充体进行填充圆孔。

9.一种权利要求1所述的混凝土透水路面的保养修复方法，其特征在于，在透水路面透水速率低于路面设计值时，采用强力真空吸尘机将圆孔中的透水充体吸出并用水清洗，再用所述透水充体重新填满圆孔。