CN111470808A - 一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用，所述复合材料体系面层透水砂基以质量份计，由以下原料混合制成：水泥100～120份，石膏5～10份，骨料820～860份，氢氧化钙5～10份，可再分散性乳胶粉10～20份，硅灰10～20份，增稠剂0.2～0.5份，减水剂1～2份，调节剂1～4份，颜料1～3份。本发明以低收缩特种水泥、石膏、硅灰、和氢氧化钙组成复合凝胶体系，通过减少胶凝材料的用量来提高透水砂基的孔隙率，并能保证材料整体的收缩小、强度高；同时该复合材料体系面层透水砂基的施工步骤简单，显著提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及园林景观道路技术领域，具体为一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用。
背景技术
目前，海绵城市的建设，旨在提高城市适应环境变化和应对自然灾害等方面的能力，使城市路面在下雨时，能吸水、蓄水、渗水、净水，并在少雨时可将储存的水释放出来并加以利用。而透水混凝土及透水砂基作为海绵城市建设的重要环节，经过前几年的发展，透水混凝土技术日新月异，逐代增强。
在此过程中，面层透水混凝土一直作为设计及施工难点，不同的面层透水混凝土材料都存在自身的缺点，比如，普通水泥基透水混凝土强度低，自身粘结差，铺装厚度要在3cm以上，否则易脱落破碎，同时，普通水泥收缩大易开裂，并且使用普通水泥作为粘接材料，须增大水泥用量及面层骨料粒径最小需要大于5mm，才能提高透水混凝土的强度和孔隙率，这种粗骨料的透水混凝土由于表面孔太大，灰土、杂质易堆积在孔隙中，长期使用会造成面层堵塞，影响透水及表观效果。另外，采用有机材料如环氧、聚氨酯、沥青等粘接材料配制透水混凝土，由于有机材料的特性，面层易发生黄变或者开裂空鼓，并且有机材料易挥发，会对环境产生一定危害。故需要提供一种新的透水路基材料，用于解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用，用于解决现有技术中透水混凝土强度低、粘结差、易脱落、易堵塞、收缩大等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供第一解决方案：提供一种复合材料体系面层透水砂基，以质量份计，复合材料体系面层透水砂基由以下原料混合制成：水泥100～120份，石膏5～10份，骨料820～860份，氢氧化钙5～10份，可再分散性乳胶粉10～20份，硅灰10～20份，增稠剂0.2～0.5份，减水剂1～2份，调节剂1～4份，颜料1～3份。
优选的，水泥为低收缩特种水泥，且强度等级为42.5。
优选的，石膏为一级硬石膏，粒度为325目。
优选的，骨料为粒径1～1.5mm的石英砂。
优选的，氢氧化钠的纯度大于90％，且粒度为325目。
优选的，增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚，减水剂为聚羧酸系减水剂，颜料为氧化铁类颜料。
为解决上述技术问题，本发明提供第二解决方案：提供一种如前述第一解决方案中复合材料体系面层透水砂基的制备方法，原料按比例称取后干混至均匀，于施工前加水搅拌后制得复合材料体系面层透水砂基。
为解决上述技术问题，本发明提供第三解决方案：提供一种如前述第一解决方案中复合材料体系面层透水砂基的应用，复合材料体系面层透水砂基用于作为透水路面***的面层装饰性材料，其铺装工艺步骤包括：将干混均匀的原料加水搅拌5分钟，得到砂基浆料，并将砂基浆料连续倾覆至润湿的施工区域；将砂基浆料刮平，并使砂基浆料的施工厚度为2mm；采用平板抹光机将刮平后的砂基浆料收平，并对收平后的砂基浆料进行防风防晒养护；砂基浆料表面硬化后继续养护三天，完成复合材料体系面层透水砂基的铺装工艺。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用，以低收缩特种水泥、石膏、硅灰、和氢氧化钙组成复合凝胶体系，通过减少胶凝材料的用量来提高透水砂基的孔隙率，并能保证材料整体的收缩小、强度高；同时该复合材料体系面层透水砂基的施工步骤简单，显著提高了施工效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
对于本发明提供的第一解决方案，具体提供一种复合材料体系面层透水砂基，以质量份计，该复合材料体系面层透水砂基由以下原料混合制成：水泥100～120份，石膏5～10份，骨料820～860份，氢氧化钙5～10份，可再分散性乳胶粉10～20份，硅灰10～20份，增稠剂0.2～0.5份，减水剂1～2份，调节剂1～4份，颜料1～3份。
本实施方式中，优选水泥为低收缩特种水泥，且强度等级为42.5；优选石膏为一级硬石膏，粒度为325目；优选骨料为粒径1～1.5mm的石英砂；优选氢氧化钠的纯度大于90％，且粒度为325目；优选硅灰为纯度大于90％且比表面积为20m2/g的微硅粉；优选增稠剂为LH-01型羟丙基甲基纤维素醚；优选可再分散性乳胶粉为6011型乳胶粉；优选减水剂为PC-160聚羧酸减水剂；优选调节剂为粒度为325目的柠檬酸钠；优选颜料为氧化铁类红、黄、黑颜料。
对于本发明提供第二解决方案，具体提供一种如前述第一解决方案中复合材料体系面层透水砂基的制备方法，原料按上述比例称取后干混至均匀，于施工前加水搅拌后制得复合材料体系面层透水砂基。
对于本发明提供第三解决方案，具体提供一种如前述第一解决方案中复合材料体系面层透水砂基的应用，复合材料体系面层透水砂基用于作为透水路面***的面层装饰性材料，其铺装工艺步骤包括：将干混均匀的原料加水搅拌5分钟，得到砂基浆料，并将砂基浆料连续倾覆至润湿的施工区域；将砂基浆料刮平，并使砂基浆料的施工厚度为2mm；采用平板抹光机将刮平后的砂基浆料收平，并对收平后的砂基浆料进行防风防晒养护；砂基浆料表面硬化后继续养护三天，完成复合材料体系面层透水砂基的铺装工艺。
进一步地，对上述解决方案的原理和优势进行详细阐述：1)采用低收缩特种水泥、石膏、硅灰、和氢氧化钙构成复合胶凝体系，其中低收缩特种水泥与石膏的复合作用，降低材料的收缩，保证材料的尺寸稳定性，并通过加入的氢氧化钙和硅灰的复合作用，实现胶凝材料密实性和活性的提高，由此在该复合胶凝体系下可以通过减少胶凝材料的用量来提高透水砂基的孔隙率，从而能保证材料整体的高强度；2)此外掺入增稠剂、减水剂和可再分散性乳胶粉，加水后搅拌成的浆体均匀覆盖在骨料上，能够提高骨料上包裹浆体的粘接强度，进而提高整个材料的内聚力，防止表层骨料脱落；3)该复合材料体系面层透水砂基，80～90％为无机材料组成，对环境的危害小，并使用矿物颜料，保证材料的耐久性；4)施工工艺简单快捷，效率高，非常适合工期短，需要快速投入使用的项目，显著提高施工效率。
下面通过具体实施例对上述复合材料体系面层透水砂基的效果进行详细阐述。
实施例1
本实施例中按如下质量份配比进行复合材料体系面层透水砂基的配置：水泥100份、石膏5份、骨料856.8份、氢氧化钙5份、可再分散性乳胶粉10份、硅灰20份、增稠剂0.2份、减水剂1份、调节剂1份、氧化铁红1份；将上述原料先干混均匀得到混合粉体，然后按混合粉体质量的6％加水搅拌均匀，制得样品1。
实施例2
本实施例中按如下质量份配比进行复合材料体系面层透水砂基的配置：水泥110份、石膏7份、骨料840.2份、氢氧化钙7份、可再分散性乳胶粉15份、硅灰15份、增稠剂0.3份、减水剂1.5份、调节剂2份、氧化铁黑2份；将上述原料先干混均匀得到混合粉体，然后按混合粉体质量的6％加水搅拌均匀，制得样品2。
实施例3
本实施例中按如下质量份配比进行复合材料体系面层透水砂基的配置：水泥120份、石膏10份、骨料820.5份、氢氧化钙10份、可再分散性乳胶粉20份、硅灰10份、增稠剂0.5份、减水剂2份、调节剂4份、氧化铁黄3份；将上述原料先干混均匀得到混合粉体，然后按混合粉体质量的6％加水搅拌均匀，制得样品3。
按照CJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》对上述三个实施例中的样品1～3分别进行测试，结果如表1所示，由表1可以看出，实施例1～3所配制的面层透水材料其基本性能都满足标准要求，符合C30透水水泥混凝土路面的技术要求，并且三天强度都大于10MPa，可保证路面快速通行，提高施工及使用效率；同时样品1～3都具有较好的透水性能。
表1样品1～3透水性能及抗压强度测试表
| 项目 | 指标要求 | 样品1 | 样品2 | 样品3 |
| 透水系数(mm/s) | ≥0.5 | 0.9 | 0.8 | 0.6 |
| 连续孔隙率/％ | ≥10 | 15 | 13 | 12 |
| 3d抗压强度/MPa | / | 13.4 | 14.5 | 16.4 |
| 28d抗压强度/MPa | ≥30.0 | 35.6 | 37.6 | 38.7 |
| 28d抗压强度/MPa | ≥3.5 | 4.3 | 4.0 | 3.8 |
区别于现有技术的情况，本发明提供了一种复合材料体系面层透水砂基及其制备方法和应用，以低收缩特种水泥、石膏、硅灰、和氢氧化钙组成复合凝胶体系，通过减少胶凝材料的用量来提高透水砂基的孔隙率，并能保证材料整体的收缩小、强度高；同时该复合材料体系面层透水砂基的施工步骤简单，显著提高了施工效率。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，以质量份计，所述复合材料体系面层透水砂基由以下原料混合制成：水泥100～120份，石膏5～10份，骨料820～860份，氢氧化钙5～10份，可再分散性乳胶粉10～20份，硅灰10～20份，增稠剂0.2～0.5份，减水剂1～2份，调节剂1～4份，颜料1～3份。
2.根据权利要求1中所述的复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，所述水泥为低收缩特种水泥，且强度等级为42.5。
3.根据权利要求1中所述的复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，所述石膏为一级硬石膏，粒度为325目。
4.根据权利要求1中所述的复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，所述骨料为粒径1～1.5mm的石英砂。
5.根据权利要求1中所述的复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，所述氢氧化钠的纯度大于90％，且粒度为325目。
6.根据权利要求1中所述的复合材料体系面层透水砂基，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述颜料为氧化铁类颜料。
7.一种如权利要求1～6中任一所述复合材料体系面层透水砂基的制备方法，其特征在于，所述原料按比例称取后干混至均匀，于施工前加水搅拌后制得所述复合材料体系面层透水砂基。
8.一种如权利要求1～6中任一所述复合材料体系面层透水砂基的应用，其特征在于，所述复合材料体系面层透水砂基用于作为透水路面***的面层装饰性材料，其铺装工艺步骤包括：
将干混均匀的所述原料加水搅拌5分钟，得到砂基浆料，并将所述砂基浆料连续倾覆至润湿的施工区域；
将所述砂基浆料刮平，并使所述砂基浆料的施工厚度为2mm；
采用平板抹光机将刮平后的所述砂基浆料收平，并对收平后的所述砂基浆料进行防风防晒养护；
所述砂基浆料表面硬化后继续养护三天，完成所述复合材料体系面层透水砂基的铺装工艺。
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