CN106431124B - 一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土及其制备方法，其由如下重量份的原料组分制成：水泥1～30重量份、矿物外加剂1～3重量份、骨料50～90重量份、着色剂0～3重量份、专用外加剂SZ‑BS‑02 0.1～3重量份和水4～9重量份，上述矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体，上述骨料由如下重量份的组分组成：粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒25～35重量份、粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒45～55重量份和粒径不大于15mm的轻质陶粒15～25重量份。本发明制得的保水性透水混凝土具有较好的保水性、透水性和良好透气性，适合海绵城市使用。

Description

一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土及其制备方法。
背景技术
随着城市化的快速发展,以及“海绵城市”、循环经济的推出，使得城市内人行道路、园林工程中的人行道、步行街道、居住小区道路等，都需要满足透水地面的设计、施工。透水地面不仅能大量收集雨水,而且可以吸收地面扬尘,夏天比常规路面更凉爽，有效地补充了地下水及缓解了城市热导效应。实现雨天无路面积水，减少由于雨天路滑发生的安全事故，创造良好的城市环境。
现有的透水路面基本上满足“海绵体”的要求，弥补了普通路面的不透水性。但由于现有的透水路面结构的每层用料基本上釆用天然砂石(机制砂、石)为主要骨料的各种结构构成，虽然具备了透水、透气性，但自身保水性能较差，而且采用的主要骨料也不符合循环利用的推广。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土。
本发明的另一目的在于提供上述保水性透水混凝土的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土，其由如下重量份的原料组分制成：水泥1～30重量份、矿物外加剂1～3重量份、骨料50～90重量份、着色剂0～3重量份、专用外加剂SZ-BS-02 0.1～3重量份和水4～9重量份，
上述矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体。
上述骨料由如下重量份的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 25～35重量份
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 45～55重量份
粒径不大于15mm的轻质陶粒 15～25重量份。
在本发明的一个优选实施方案中，所述骨料由如下重量份的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 30重量份
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 50重量份
粒径0.1～15mm的轻质陶粒 20重量份。
在本发明的一个优选实施方案中，所述骨料由如下重量百分比的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 25～35％
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 45～55％
粒径0.1～15mm的轻质陶粒 15～25％。
进一步优选的，所述骨料由如下重量百分比的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 30％
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 50％
粒径0.1～15mm的轻质陶粒 20％。
在本发明的一个优选实施方案中，所述废弃混凝土颗粒的粒径为2～8mm，所述废弃粘土砖颗粒的粒径为2～8mm，所述轻质陶粒的粒径不大于4mm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述轻质陶粒由第一陶粒和第二陶粒以2.5～3.5:1的重量比组成，其中第一陶粒的粒径为8～12mm，第二陶粒的粒径小于8mm而不小于2mm。
进一步优选的，
所述废弃混凝土颗粒由第一混凝土颗粒和第二混凝土颗粒以3.5～4.5:1的重量比组成，其中第一混凝土颗粒的粒径为10～30mm，第二混凝土颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm；
所述废弃粘土砖颗粒由第一粘土砖颗粒和第二粘土砖颗粒以3.5～4.5:1的重量比组成，其中第一粘土砖颗粒的粒径为10～30mm，第二粘土砖颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm。
上述保水性透水混凝土的制备方法，具体如下：按重量份称取各原料组分；将专用外加剂SZ-BS-02与水均匀混合作为混凝土试剂；将骨料与25～30％上述混凝土试剂混合均匀，使骨料被上述混凝土试剂充分润湿，接着加入水泥、矿物外加剂和着色剂充分混合后，最后加入剩余混凝土试剂并混合均匀，即制得所述保水性透水混凝土。
上述保水性透水混凝土在构建道路中的应用，该道路包括人行道路、步行街、居住小区道路等。
本发明的有益效果是：
1、传统建筑垃圾中的主要原料为废砼、废粘土砖、废砂浆、废陶瓷砖、废玻璃等，而废砼、废粘土砖、废砂浆占比在95％以上，而废粘土砖则是很好的保水材料。建筑垃圾通过优良破碎、筛分等工艺，制备再生骨料应用于再生混凝土，是循环经济的趋势。本发明利用废弃混凝土颗粒、废弃粘土砖颗粒和轻质陶粒制成再生骨料，能够有效利用建筑废料，减少浪费。
2、本发明的骨料用于制备保水性透水混凝土，该混凝土具有较好的保水性、透水性和良好透气性，能够在小雨甚至中雨的情况下，使雨水及时的渗入地表并且保持部分水分，达到不积水，不溅水的效果，可解决城市地表硬化，大气循环，水土保湿等自然生态问题，营造了高质量的自然生态环境，维护城市生态平衡。
3、本发明制备的保水性透水混凝土颜色可多样化、色泽亮丽、均匀一致，使园林景观、公园、度假村等游览场所更具有艺术性和观赏性。
附图说明
图1为本发明实施例3的保水性透水地面结构的示意图。
图2为本发明实施例4的保水性透水地面结构的示意图。
图3为本发明实施例5的保水性透水地面结构的示意图。
图4为本发明实施例6的保水性透水地面结构的示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
制备用于保水性透水地面结构的砂层的第一保水性透水混凝土，具体如下：
(1)按如下重量份称取各原料组分：水泥1～30重量份、矿物外加剂1～3重量份、骨料50～90重量份、着色剂0～3重量份、专用外加剂SZ-BS-02 0.1～3重量份和水4～9重量份；
上述水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5、P.O 52.5；
上述骨料由如下重量百分比的组分组成：
粒径2～8mm的废弃混凝土颗粒 30％
粒径2～8mm的废弃粘土砖颗粒 50％
粒径不大于4mm的轻质陶粒 20％
上述矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体；
(2)将专用外加剂SZ-BS-02与水均匀混合作为混凝土试剂；
(3)将骨料与25～30％上述混凝土试剂混合均匀，使骨料被上述混凝土试剂充分润湿，接着加入水泥、矿物外加剂和着色剂充分混合后，最后加入剩余混凝土试剂并混合均匀，即制得所述第一保水性透水混凝土。
实施例2
制备用于保水性透水地面结构的级配垫层的第二保水性透水混凝土，具体如下：
(1)按如下重量份称取各原料组分：水泥1～30重量份、矿物外加剂1～3重量份、骨料50～90重量份、着色剂0～3重量份、专用外加剂SZ-BS-02 0.1～3重量份和水4～9重量份；
上述水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5、P.O 52.5；
上述骨料由如下重量百分比的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 30％
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 50％
粒径0.1～15mm的轻质陶粒 20％；
上述废弃混凝土颗粒由第一混凝土颗粒和第二混凝土颗粒以4:1的重量比组成，其中第一混凝土颗粒的粒径为10～30mm，第二混凝土颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm；
上述废弃粘土砖颗粒由第一粘土砖颗粒和第二粘土砖颗粒以4:1的重量比组成，其中第一粘土砖颗粒的粒径为10～30mm，第二粘土砖颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm；
上述轻质陶粒由第一陶粒和第二陶粒以3:1的重量比组成，其中第一陶粒的粒径为8～12mm，第二陶粒的粒径小于8mm而不小于2mm；
上述矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体；
(2)将专用外加剂SZ-BS-02与水均匀混合作为混凝土试剂；
(3)将骨料与25～30％上述混凝土试剂混合均匀，使骨料被上述混凝土试剂充分润湿，接着加入水泥、矿物外加剂和着色剂充分混合后，最后加入剩余混凝土试剂并混合均匀，即制得所述第二保水性透水混凝土。
实施例3
如图1所示，一种保水性透水地面结构，该路面结构从上至下依次包括：透水表面层1(基础配方为：水泥25～35份、粒径5.0～10.0mm的废弃混凝土颗粒45～55份、粒径2.0～5.0mm的废弃混凝土颗粒10～20份、根据设计配色所确定的着色剂1～3份、专用外加剂SZ-BS-02 1～3份和水2～4份，铺装厚度A＝10～60mm)、砂层2(铺装实施例1的第一保水性透水混凝土，铺装厚度B＝80～200mm，具体配方如下表所示)、级配垫层3(铺装实施例2的第二保水性透水混凝土，铺装厚度D＝100～200mm，具体配方如下表所示)和基础层6。
Figure BDA0001072460890000051
该实施例的铺装工法为：
1、基础层6素土刨平、夯实；
2、铺装级配垫层3，刨平夯实；
3、铺装砂层2，采用平板振动压平；
4、铺装透水表面层1(可着色)采用平板振动压平。
本实施例的路面结构适用于人行道、自行车道、园林道等路面的铺装，具体性能参数如下表所示：
道路结构层 抗压强度(MPa) 保水性(g/cm<sup>2</sup>) 透水系数(mm/s)
砂层2 M10 15％ 4
级配垫层3 C20 15％ 4
实施例4
如图2所示，一种保水性透水地面结构，该路面结构从上至下依次包括：透水表面层1(透水砖，铺装厚度A＝60mm)、透水砖粘接层2(透水粘接砂浆，铺装厚度B＝10～30mm)、砂层3(铺装实施例1的第一保水性透水混凝土，铺装厚度C＝80～200mm，具体配方如下表所示)、级配垫层4(铺装实施例2的第二保水性透水混凝土，铺装厚度D＝80～200m，具体配方如下表所示m)和基础层6。
Figure BDA0001072460890000052
Figure BDA0001072460890000061
本实施例的铺装工法为：
1、基础层6素土刨平、夯实；
2、铺装级配垫层4，刨平夯实；
3、铺装砂层3，采用平板振动压平；
4、铺装透水表面层1(透水砖)，采用透水砖粘接层2粘接。
本实施例的路面结构适用于人行道、自行车道、园林道等路面的铺装，具体性能参数如下表所示：
道路结构层 抗压强度(MPa) 保水性(g/cm<sup>2</sup>) 透水系数(mm/s)
砂层3 M5 20％ 4
级配垫层4 C15 20％ 4
实施例5
如图3所示，一种保水性透水地面结构，该路面结构从上至下依次包括：透水表面层1(基础配方为：水泥25～35份、粒径5.0～10.0mm的废弃混凝土颗粒45～55份、粒径2.0～5.0mm的废弃混凝土颗粒10～20份、根据设计配色所确定的着色剂1～3份、专用外加剂SZ-BS-02 1～3份，铺装厚度A＝10～60mm)、砂层2(铺装实施例1的第一保水性透水混凝土，铺装厚度B＝80～200mm，具体配方如下表所示)、级配垫层3(铺装实施例2的第二保水性透水混凝土，铺装厚度D＝100～200mm，具体配方如下表所示)、透水混凝土管4和基础层5。
Figure BDA0001072460890000062
本实施例的的铺装工法为：
1、基础层5素土刨平、夯实；
2、铺装透水混凝土管4；
3、铺装级配垫层3，刨平夯实；
4、铺装砂层2，采用平板振动压平；
5、铺装透水表面层1(可着色)采用平板振动压平。
本实施例的路面结构适用于人行道、自行车道、园林道、轻型车停车场、市区大型广场等，
连接城市排水***的路面铺装，具体性能参数如下表所示：
道路结构层 抗压强度(MPa) 保水性(g/cm<sup>2</sup>) 透水系数(mm/s)
砂层2 M15 15％ 4
级配垫层3 C25 15％ 4
实施例6
如图4所示，一种保水性透水地面结构，该路面结构从上至下依次包括：透水表面层1(透水砖，铺装厚度A＝60mm)、透水砖粘接层2(透水粘接砂浆，铺装厚度B＝10～30mm)、砂层3(铺装实施例1的第一保水性透水混凝土，铺装厚度B＝80～200mm，具体配方如下表所示)、级配垫层4(铺装实施例2的第二保水性透水混凝土，铺装厚度D＝80～200mm，具体配方如下表所示)、透水混凝土管5和基础层6。
Figure BDA0001072460890000071
本实施例的铺装工法为：
1、基础层6素土刨平、夯实；
2、铺装透水混凝土管5；
3、铺装级配垫层4，刨平夯实；
4、铺装砂层3，采用平板振动压平；
5、铺装透水表面层1(透水砖)，采用透水粘接层2粘接。
本实施例的路面结构适用于人行道、自行车道、园林道、轻型车停车场、市区大型广场等，连接城市排水***的路面的铺装，具体性能参数如下表所示：
道路结构层 抗压强度(MPa) 保水性(g/cm<sup>2</sup>) 透水系数(mm/s)
砂层3 M5 20％ 4
级配垫层4 C20 15％ 4
在实际应用上，根据不同的场所、不同的功能要求选择不同的路面结构和各层的厚度。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果：
一种利用建筑垃圾的保水性透水混凝土，其特征在于：其由如下重量份的原料组分制成：水泥1～30重量份、矿物外加剂1～3重量份、骨料50～90重量份、着色剂0～3重量份、专用外加剂SZ-BS-02 0.1～3重量份和水4～9重量份，
上述矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体。
上述骨料由如下重量份的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 25～35重量份
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 45～55重量份
粒径不大于15mm的轻质陶粒 15～25重量份。
优选的，所述骨料由如下重量百分比的组分组成：
粒径2～30mm的废弃混凝土颗粒 25～35％
粒径2～30mm的废弃粘土砖颗粒 45～55％
粒径0.1～15mm的轻质陶粒 15～25％。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种保水性透水路面结构，其特征在于：该路面结构从上至下依次包括：透水表面层、砂层、级配垫层和基础层，所述的透水表面层按重量份的配方为：水泥25~35份、粒径5.0~10.0mm的废弃混凝土颗粒45~55份、粒径2.0~5.0mm的废弃混凝土颗粒10~20份、根据设计配色所确定的着色剂1~3份、专用外加剂SZ-BS-02 1~3份和水2~4份，铺装厚度A=10~60mm；
所述的砂层的铺装厚度B=80~200mm，配方为：水泥100kg、矿物外加剂20kg、骨料850kg、专用外加剂SZ-BS-02 3kg，水50kg，其中水泥为普通硅酸盐水泥 P.O 42.5、P.O 52.5，砂层的骨料由如下重量百分比的组分组成：粒径2~8mm的废弃混凝土颗粒30%，粒径2~8mm的废弃粘土砖颗粒 50%，粒径不大于4mm的轻质陶粒 20%，矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体；
所述的级配垫层的铺装厚度D=100~200mm，配方为：水泥200kg、矿物外加剂20kg、骨料750kg、专用外加剂SZ-BS-02 3kg，水50kg；其中其中水泥为普通硅酸盐水泥 P.O 42.5、P.O52.5，级配垫层的骨料由如下重量百分比的组分组成：粒径2~30mm的废弃混凝土颗粒30%，粒径2~30mm的废弃粘土砖颗粒 50%，粒径0.1~15mm的轻质陶粒20%；级配垫层的废弃混凝土颗粒由第一混凝土颗粒和第二混凝土颗粒以4:1的重量比组成，其中第一混凝土颗粒的粒径为10~30mm，第二混凝土颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm；级配垫层的废弃粘土砖颗粒由第一粘土砖颗粒和第二粘土砖颗粒以4:1的重量比组成，其中第一粘土砖颗粒的粒径为10~30mm，第二粘土砖颗粒的粒径小于10mm而不小于2mm；级配垫层的轻质陶粒由第一陶粒和第二陶粒以3:1的重量比组成，其中第一陶粒的粒径为8~12mm，第二陶粒的粒径小于8mm而不小于2mm；矿物外加剂为利用建筑垃圾处理过程中产生的比表面积≥550m2/kg的超细粉体。
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