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一種防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:12057492閱讀:451來源:國知局
一種防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu),用于沿海城市道路鋪裝或填海造陸后的道路鋪裝場合。



背景技術(shù):

填海造地實(shí)際就是圍海造地,先要把一定面積的灘涂圍起來,再來填實(shí)。圍海造地通常有兩種形式,一是與大陸海岸相連的造地,稱為“圍涂”;二是孤懸在淺海中形成人工島。在與大陸相連的圍海造地中,又有兩種圍涂方式,一是在岸線以外的灘涂上直接筑堤圍涂;二是圍填入海港灣內(nèi)部的灘涂,其填海的材料除了使用山石填土外,都大量采用疏浚泥作為填料代替良好的砂土等作土工材料使用,不但減少了廢棄淤泥對環(huán)境的影響,而且產(chǎn)生了新的土工材料資源。除了初期圍堰施工和后期少量覆蓋熟土之外,新造土地過程中基本上不需要取陸上的一粒泥土砂石,而是利用拖船、挖泥船在海中作業(yè),先造圍堰,然后一邊吸沙吹沙修建港池,一邊淤填圍起來的海域,接著修建攔潮堤壩,堤壩高程、堤壩結(jié)構(gòu)和斷面形式要根據(jù)地形地質(zhì)條件、最高潮位和浪高、爬高等因素決定。即使填海所造土地不用于生產(chǎn)糧食或淡水養(yǎng)殖,也要在填埋的灘涂內(nèi)開挖一些水道、修筑內(nèi)堤,圍堤內(nèi)側(cè)還要開挖截滲溝,防止海水對填埋區(qū)內(nèi)繼續(xù)補(bǔ)給鹽分,逐步實(shí)行咸水、淡水分流,加速土壤脫鹽和地下水淡化,否則,此后修建的建筑結(jié)構(gòu)的地下鋼結(jié)構(gòu)和水泥部分會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕。盡管采取上述諸多措施,傳統(tǒng)的道路鋪裝方式仍不適用于填海造地后的道路鋪裝及沿海城市道路鋪裝場合。

現(xiàn)有技術(shù)中,中國專利CN103864370B公開了一種鋼渣廢橡膠鑄造廢砂道路材料及其制備鋪設(shè)方法,該材料包括道路基層和道路面層,道路基層由以下重量百分比的原料制成:鋼渣36-58%,廢橡膠顆粒8-12%,鑄造廢砂5-36%,固結(jié)劑15-35%,道路面層由以下重量備份的原料制成:鋼渣22-55%,廢橡膠粉8-18%,鑄造廢砂5-35%,固結(jié)劑3-15%,該技術(shù)方案將對環(huán)境有污染的鋼渣、廢橡膠、鑄造廢砂制備成道路材料,利用鑄造廢砂的強(qiáng)化效應(yīng)提高道路材料的強(qiáng)度,利用鑄造廢砂的強(qiáng)化效應(yīng)降低道路材料的剛性,提高道路材料的抗開裂性能及行車舒適性,同時(shí)以鋼渣取代天然碎石,降低道路材料的經(jīng)濟(jì)成本,具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,但沿海城市道路或填海造地后的道路在海域內(nèi),海水會(huì)通過管道或地表等逐漸浸透腐蝕鋼渣,導(dǎo)致道路下陷或開裂,減少道路使用壽命,增加維護(hù)成本。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),尋求設(shè)計(jì)一種防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu),解決因海水侵蝕導(dǎo)致路面下陷或開裂的難題,具有防鹽堿侵蝕作用,實(shí)現(xiàn)道路硬化并延長道路使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)自下而上依次包括墊層、透水層、基層、找平層和面層,具有防鹽堿侵蝕作用,其中,墊層鋪設(shè)厚度為8-15mm,其材料為粒徑小于2.36mm的毛角石的石材下腳料;透水層包含底部鋪設(shè)的5-10mm的土工布砂石袋層、中部鋪設(shè)的塑料排水盲溝層和上部鋪設(shè)的100-200mm的土工布砂石袋層,所述土工布砂石袋內(nèi)的砂石重量比為4:1,所述砂石為石英砂和毛角石的石材下腳料,粒徑均為0.08-1.6mm;基層鋪設(shè)厚度為50-100mm的復(fù)合材料,其各原料的重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份,所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,將各原料混合攪拌均勻后直接鋪設(shè)于路面形成基層,或?qū)⒃搹?fù)合材料用模具制備成透水預(yù)制件平鋪在透水層上;在基層上鋪設(shè)厚度為30-50mm的找平層,找平層的原料包含石灰、中砂、毛角石和黏土粉,并按重量比為10-20:40-50:80-100:1配制,所述找平層的透水系數(shù)大于2.5×10-2cm/s,所述中砂為水洗中砂,含泥量不大于3%,所述毛角石的最大粒徑不大于墊層厚度的2/3,含泥量不大于2%;面層的鋪設(shè)厚度為5-10mm,其材料重量組份為瀝青15-25份、毛角石粉10-25份、粉煤灰35-65份、橡膠微粒5-10份和石臘5-15份,所述石蠟為凝固點(diǎn)大于45攝氏度的褐煤臘、聚合臘或甘油酯,所述橡膠微粒的粒徑在2.6-4mm之間,所述粉煤灰是含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰。

本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)的具體鋪裝步驟包括:

(1)準(zhǔn)備施工:在填海造地的道路鋪裝前,先進(jìn)行沙地平整,然后用重型圓夯將沙地夯實(shí)形成路基;或在沿海道路鋪裝前,先將路面清理平整,然后用夯機(jī)將地面夯實(shí)形成路基;接著按設(shè)計(jì)要求在規(guī)劃道路區(qū)域放線,并清理作業(yè)場地,再用壓力機(jī)在路基上反復(fù)碾壓直至路基被壓實(shí),完成路面鋪裝前的施工準(zhǔn)備;

(2)鋪設(shè)墊層:在被壓實(shí)的路基上均勻平整鋪設(shè)一層厚度為8-15mm的毛角石的石材下腳料形成墊層,所述毛角石的石材下腳料經(jīng)破碎、篩分處理最大粒徑小于2.36mm;

(3)鋪設(shè)透水層:在墊層上平鋪若干個(gè)裝滿砂石的土工布袋形成厚度為5-10mm的土工布袋層,再在土工布袋層上鋪裝塑料排水盲溝層,排水盲溝接入市政排水管道,在排水盲溝層上再平鋪若干個(gè)裝滿砂石的土工布袋形成厚度為100-200mm的土工布袋層;所述土工布袋為土工織物,其原料為高分子聚合物的合成纖維,通過針刺或編織制成,具有透水性;所述砂石為石英砂和毛角石的石材下腳料按4:1的重量比混合,毛角石的石材下腳料的粒徑為0.08-1.6mm之間;

(4)鋪設(shè)基層:接著在最上層的土工布袋層上平鋪一層復(fù)合材料形成厚度為50-100mm的基層,所述復(fù)合材料的各原料的重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份,先向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌機(jī)內(nèi)加入適量的水,再按重量組份將骨料、粉煤灰、中砂和黏土粉依次投入,再加水,兩次加水量之和不超過總質(zhì)量的3%,均勻攪拌不少于3分鐘,取復(fù)合材料攤鋪在透水層上50-100mm,用壓路機(jī)壓實(shí),24-48小時(shí)后至復(fù)合材料凝結(jié),灑水養(yǎng)護(hù)7-10天,或?qū)⒃搹?fù)合材料用模具制成透水預(yù)制件平鋪在透水層上;所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,粒徑小于2.36mm;

(5)鋪設(shè)找平層:再在基層上鋪設(shè)厚度為30-50mm的找平層,找平層的原料包含石灰、中砂、毛角石和黏土粉,按重量比10-20:40-50:80-100:1配制;所述找平層的透水系數(shù)大于2.5×10-2cm/s;所述中砂為水洗中砂,含泥量不大于3%;所述毛角石的最大粒徑不大于墊層厚度的2/3,含泥量不大于2%;鋪設(shè)前,先按規(guī)劃圖布線劃分區(qū)段,再標(biāo)識(shí)出縱向縮縫和橫向縮縫位置,縱向縮縫相鄰間距不大于6m,然后布置雙向找平墩位置,找平墩高度同找平層厚度相同,相鄰找平墩縱向間距不大于2m,然后將基層濕潤,接著向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌機(jī)內(nèi)加入適量的水,再按配制比將毛角石、石灰、中砂和黏土粉依次投入,再加水,兩次加水量之和不超過總質(zhì)量的3%,攪拌時(shí)間不少于2分鐘;最后從一端開始在基層上表面刷一道中性硅酮結(jié)合膠,邊刷邊攤鋪砂漿,鋪設(shè)時(shí)間不超過2小時(shí),用找平墩控制標(biāo)高,虛鋪厚度高于找平墩,然后用平板振搗器振搗密實(shí)后,以找平墩為標(biāo)志檢查平整度,用水平刮杠刮平或用木抹子搓平,鐵抹子抹平壓光,鋪設(shè)找平層12小時(shí)后,灑水養(yǎng)護(hù)7-10天;

(6)鋪設(shè)面層:最后在找平層上水平鋪設(shè)5-10mm的面層,所述面層包含瀝青、毛角石粉、粉煤灰、橡膠微粒和石臘;其按重量組份為瀝青15-25份、毛角石粉10-25份、粉煤灰35-65份、橡膠微粒5-10份和石臘5-15份配制;所述石蠟為凝固點(diǎn)大于45攝氏度的褐煤臘、聚合臘或甘油酯;所述橡膠微粒的粒徑在2.6-4mm之間;所述毛角石粉密度大于2.5t/m3,粒徑小于0.045mm;所述粉煤灰是含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰;將各原料混合攪拌均勻后攤鋪在找平層上,用水平刮杠刮平或用木抹子搓平,鐵抹子抹平壓光后,灑水養(yǎng)護(hù)7-10天,完成防鹽堿透水路面的鋪裝。

所述土工布按照制造方法分為有紡?fù)凉げ己蜔o紡?fù)凉げ純煞N類型。一般工程主要是使用的無紡?fù)凉げ迹安季怼币话銓挾葹?‐6米,長度為50‐100米。土工布有很多特點(diǎn),一是強(qiáng)力高,由于使用塑料扁絲,在干濕狀態(tài)下都能保持充分的強(qiáng)力和伸長。二是耐腐蝕,在不同的酸堿度的泥土及水中能長久地耐腐蝕。三是透水性好,在扁絲之間有空隙,故有良好的滲水性能。四是抗微生物性好,對微生物、蟲蛀均不受損害。五是施工方便,由于材質(zhì)輕柔,所以無論是運(yùn)送、鋪設(shè)都很方便。因此,土工布具有優(yōu)秀的過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護(hù)作用,具有重量輕、抗拉強(qiáng)度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕。

本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)中基層所采用的復(fù)合材料的原料包含骨料、粉煤灰、中砂、黏土粉和粘結(jié)劑,其各原料的重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份;所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,粒徑小于2.36mm;所述粉煤灰是含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰;所述粘結(jié)劑是環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂;復(fù)合材料的含水率小于3%,能夠攪拌均勻后直接鋪設(shè)于路面形成基層,或者制成用于路面鋪設(shè)或雨水收集、水過濾的透水預(yù)制件,具有防鹽堿腐蝕作用,其透水系數(shù)達(dá)到2.0×10-2cm/s,抗壓強(qiáng)度為22.5-32.5Mpa。

本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)中基層所采用的復(fù)合材料的具體制備工藝步驟為:

(1)先將牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼用雙氧水浸泡2-4小時(shí),清洗掉腐肉,用工業(yè)用水沖洗3-5遍后,自然風(fēng)干,然后用一段錘破式破碎機(jī)將貝殼破碎,再用粉碎機(jī)將貝殼粉碎成顆粒,通過圓振動(dòng)篩分機(jī)篩分后,選用小于2.36mm的顆粒備用,粒度不符合要求的大塊通過輸送帶回到二段錘破式破碎機(jī)重新破碎,粒度符合要求的顆粒由皮帶輸送機(jī)輸送至成品區(qū),然后運(yùn)輸至現(xiàn)場備用;

(2)從煤燃燒后的煙氣中收捕粉煤灰,取含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰備用;

(3)用篩網(wǎng)篩取粒徑為0.25-0.5mm的中砂備用;

(4)采用環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂作為粘結(jié)劑;

(5)然后將各原料按重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份混合,所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,粒徑小于2.36mm;先在攪拌機(jī)內(nèi)加適量的水,再將各原料混合物加入攪拌機(jī)內(nèi),再加水,兩次加水量不超過總質(zhì)量的3%,均勻攪拌不少于3分鐘,取復(fù)合材料攤鋪在透水層上用壓路機(jī)壓實(shí),24-48小時(shí)后至復(fù)合材料凝結(jié),灑水養(yǎng)護(hù)7‐10天,或?qū)⒃搹?fù)合材料用模具制成透水預(yù)制件平鋪在透水層上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,即可解決廢棄物的處理難題,又可解決傳統(tǒng)鋼渣路面存在易被腐蝕的缺點(diǎn),其結(jié)構(gòu)合理,透水性強(qiáng),耐鹽堿腐蝕,成本低,應(yīng)用環(huán)境友好,使用壽命長,道路維護(hù)成本低,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和市場前景。

附圖說明:

圖1為本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面的結(jié)構(gòu)原理示意圖,其中,包括墊層1,透水層2,基層3,找平層4,面層5。

圖2為本發(fā)明涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)的鋪裝方法的流程圖。

具體實(shí)施方式:

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1:

本實(shí)施例涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)自下而上依次包括墊層1、透水層2、基層3、找平層4和面層5,具有防鹽堿侵蝕作用,其中,墊層1鋪設(shè)厚度為8-15mm,其材料為粒徑小于2.36mm的毛角石的石材下腳料;透水層2包含底部鋪設(shè)的5-10mm的土工布砂石袋層、中部鋪設(shè)的塑料排水盲溝層和上部鋪設(shè)的100-200mm的土工布砂石袋層,所述土工布砂石袋內(nèi)的砂石重量比為4:1,所述砂石為石英砂和毛角石的石材下腳料,粒徑均為0.08-1.6mm;基層3鋪設(shè)厚度為50-100mm的復(fù)合材料,其各原料的重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份,所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,將各原料混合攪拌均勻后直接鋪設(shè)于路面形成基層3,或?qū)⒃搹?fù)合材料用模具制備成透水預(yù)制件平鋪在透水層上;在基層3上鋪設(shè)厚度為30-50mm的找平層4,找平層4的原料包含石灰、中砂、毛角石和黏土粉,并按重量比為10-20:40-50:80-100:1配制,所述找平層4的透水系數(shù)大于2.5×10-2cm/s,所述中砂為水洗中砂,含泥量不大于3%,所述毛角石的最大粒徑不大于墊層厚度的2/3,含泥量不大于2%;面層5的鋪設(shè)厚度為5-10mm,其材料重量組份為瀝青15-25份、毛角石粉10-25份、粉煤灰35-65份、橡膠微粒5-10份和石臘5-15份,所述石蠟為凝固點(diǎn)大于45攝氏度的褐煤臘、聚合臘或甘油酯,所述橡膠微粒的粒徑在2.6-4mm之間,所述粉煤灰是含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰。

本實(shí)施例涉及的防鹽堿透水路面結(jié)構(gòu)的具體鋪裝工藝步驟為:

(1)準(zhǔn)備施工:在填海造地的道路鋪裝前,先進(jìn)行沙地平整,然后用重型圓夯將沙地夯實(shí)形成路基;或在沿海道路鋪裝前,先將路面清理平整,然后用夯機(jī)將地面夯實(shí)形成路基;接著按設(shè)計(jì)要求在規(guī)劃道路區(qū)域放線,并清理作業(yè)場地,再用壓力機(jī)在路基上反復(fù)碾壓直至路基被壓實(shí),完成路面鋪裝前的施工準(zhǔn)備;

(2)鋪設(shè)墊層1:在被壓實(shí)的路基上均勻平整鋪設(shè)一層厚度為8-15mm的毛角石的石材下腳料形成墊層,所述毛角石的石材下腳料經(jīng)破碎、篩分處理最大粒徑小于2.36mm;

(3)鋪設(shè)透水層2:在墊層上平鋪若干個(gè)裝滿砂石的土工布袋形成厚度為5-10mm的土工布袋層,再在土工布袋層上鋪裝塑料排水盲溝層,排水盲溝接入市政排水管道,在排水盲溝層上再平鋪若干個(gè)裝滿砂石的土工布袋形成厚度為100-200mm的土工布袋層;所述土工布袋為土工織物,其原料為高分子聚合物的合成纖維,通過針刺或編織制成,具有透水性;所述砂石為石英砂和毛角石的石材下腳料按4:1的重量比混合,毛角石的石材下腳料的粒徑為0.08-1.6mm之間;

(4)鋪設(shè)基層3:接著在最上層的土工布袋層上平鋪一層復(fù)合材料形成厚度為50-100mm的基層,所述復(fù)合材料的各原料的重量組份為骨料35-60份、粉煤灰20-45份、中砂12-16份、黏土粉5-10份和粘結(jié)劑10-15份,先向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌機(jī)內(nèi)加入適量的水,再按重量組份將骨料、粉煤灰、中砂和黏土依次投入,再加水,兩次加水量之和不超過總質(zhì)量的3%,均勻攪拌不少于3分鐘,取復(fù)合材料攤鋪在透水層上50-100mm,用壓路機(jī)壓實(shí),24-48小時(shí)后至復(fù)合材料凝結(jié),灑水養(yǎng)護(hù)7-10天,或?qū)⒃搹?fù)合材料用模具制成透水預(yù)制件平鋪在透水層上;所述骨料為牡蠣殼、扇貝殼、海螺殼之一或其任意組合的貝殼顆粒,粒徑小于2.36mm;

(5)鋪設(shè)找平層4:再在基層上鋪設(shè)厚度為30-50mm的找平層,找平層的原料包含石灰、中砂、毛角石和黏土粉,按重量比10-20:40-50:80-100:1配制;所述找平層的透水系數(shù)大于2.5×10-2cm/s;所述中砂為水洗中砂,含泥量不大于3%;所述毛角石的最大粒徑不大于墊層厚度的2/3,含泥量不大于2%;鋪設(shè)前,先按規(guī)劃圖布線劃分區(qū)段,再標(biāo)識(shí)出縱向縮縫和橫向縮縫位置,縱向縮縫相鄰間距不大于6m,然后布置雙向找平墩位置,找平墩高度同找平層厚度相同,相鄰找平墩縱向間距不大于2m,然后將基層濕潤,接著向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌機(jī)內(nèi)加入適量的水,再按配制比將毛角石、石灰、中砂和黏土粉依次投入,再加水,兩次加水量之和不超過總質(zhì)量的3%,攪拌時(shí)間不少于2分鐘;最后從一端開始在基層上表面刷一道中性硅酮結(jié)合膠,邊刷邊攤鋪砂漿,鋪設(shè)時(shí)間不超過2小時(shí),用找平墩控制標(biāo)高,虛鋪厚度高于找平墩,然后用平板振搗器振搗密實(shí)后,以找平墩為標(biāo)志檢查平整度,用水平刮杠刮平或用木抹子搓平,鐵抹子抹平壓光,鋪設(shè)找平層12小時(shí)后,灑水養(yǎng)護(hù)7-10天;

(6)鋪設(shè)面層5:最后在找平層上水平鋪設(shè)5-10mm的面層,所述面層包含瀝青、毛角石粉、粉煤灰、橡膠微粒和石臘;其按重量組份為瀝青15-25份、毛角石粉10-25份、粉煤灰35-65份、橡膠微粒5-10份和石臘5-15份配制;所述石蠟為凝固點(diǎn)大于45攝氏度的褐煤臘、聚合臘或甘油酯;所述橡膠微粒的粒徑在2.6-4mm之間;所述毛角石粉密度大于2.5t/m3,粒徑小于0.045mm;所述粉煤灰是含水量為0.18%,燒失量為1.72%,三氧化硫含量為0.11%,細(xì)度為0.045mm的干性粉煤灰;將各原料混合攪拌均勻后攤鋪在找平層上,用水平刮杠刮平或用木抹子搓平,鐵抹子抹平壓光后,灑水養(yǎng)護(hù)7-10天,完成防鹽堿透水路面的鋪裝。

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