本發(fā)明涉及透水路面
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的涉及一種植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各大、中城市開展的規(guī)模龐大、數(shù)量空前的土木建筑工程活動(dòng)給環(huán)境造成的負(fù)荷是不容忽視的。傳統(tǒng)的道路、港灣、護(hù)岸等工程構(gòu)件一般由水泥、石頭、鋼筋、沙子等材料制備的混凝土構(gòu)成，封閉而不透水，植物無法生長，徹底破壞了自然水土環(huán)境，對生態(tài)環(huán)境造成顯著的負(fù)面影響；現(xiàn)代城市被建筑和密不透水的道路和場坪覆蓋，封閉混凝土砌材沒有透水、透氣性，表面溫度在夏季可達(dá)40～60℃，加劇了城市的“熱島效應(yīng)”，且極易造成城市雨水的積聚而發(fā)生漬澇。此外由于地下水得不到補(bǔ)給，一些城市也出現(xiàn)了地下水位的持續(xù)下降，而導(dǎo)致建筑物開裂和傾斜。植草生態(tài)型瀝青混合料是一種植物能直接在其中生長的生態(tài)友好型瀝青混合料，它實(shí)質(zhì)上是一種有著連續(xù)孔隙的多孔瀝青混合料，水與空氣能夠很容易通過或存在于其連續(xù)通道內(nèi)，同時(shí)也是一種將植物引入到瀝青混合料中的新技術(shù)。這種植草生態(tài)型瀝青混合料多適用于房屋、城市市政工程坡面結(jié)構(gòu)以及河流兩岸護(hù)坡、路基路面工程表面的綠化與保護(hù)等方面，是一種能解決現(xiàn)有河道護(hù)案環(huán)境問題的行之有效的方法，從真正意義上做到改善和修復(fù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)水資源以及保持可持續(xù)發(fā)展。雖然植草生態(tài)型瀝青混合料可以引入植物，并且可以使得水和空氣通過，但是如果作為路基路面使用時(shí)，孔隙很容易堵塞，而且還沒有凈水水體的作用，且無綠化效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種孔隙不易堵塞，能多層過濾凈化水體、過濾灰塵、得到的雨水能直接用于灌溉或工業(yè)用水，改善和修復(fù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)水資源的植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)從上至下依次包括細(xì)瀝青混合料層、粗瀝青混合料層、透水布層、凈水過濾層、不透水膜層和路基層；所述的凈水過濾層底層向外延伸有排水管層；所述的細(xì)瀝青混合料層厚度為3-5cm，粗瀝青混合料層厚度為8-12cm，所述的凈水過濾層的厚度為12-25cm；所述的瀝青混合料層由瀝青料和種植基質(zhì)構(gòu)成。采用上述結(jié)構(gòu)，首先位于最上層的細(xì)瀝青混合料層中可以種植上植物，植物的根系向下延伸，葉莖向上延伸，當(dāng)雨水下來后，由于混合瀝青料具有透水效果，可以向下滲透，同時(shí)植物可以對水體進(jìn)行第一次凈化，而且根系的延伸可以增加水流空間，引導(dǎo)水流進(jìn)入到下一層結(jié)構(gòu)即粗瀝青混合料層；由于粒徑的轉(zhuǎn)換，從細(xì)顆粒變成粗顆粒，水流加速；且這種細(xì)顆粒在上層，粗顆粒在下層的結(jié)構(gòu)，對整個(gè)的路面材料的強(qiáng)度進(jìn)行了提高，能滿足行人和車輛的通過，不易坍塌、凹陷，且還利于水份盡快的疏通；然后水流通過透水布層進(jìn)入到凈水過濾層，透水布主要實(shí)現(xiàn)透水效果，而其它的不溶于水的物質(zhì)被截留在瀝青混合料層，特別是防止了種植基質(zhì)中供植物生長的營養(yǎng)成分的流失，使得植物能夠健康生長，發(fā)揮透水、吸附污染物的效果；水份在凈水過濾層中得到充分的凈化，去除了其中的污染物質(zhì)，然后從排水管排出收集再利用；而不透水膜的設(shè)置防止水份進(jìn)入到路基，對路基造成破壞。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的凈水過濾層和不透水膜層之間還設(shè)置一層排水板，該設(shè)置可以避免排水通道阻塞使孔道排水順暢。作為優(yōu)選，本發(fā)明的細(xì)瀝青混合料的粒徑為5-13mm，粗瀝青混合料的粒徑為14-20mm。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的細(xì)瀝青混合料由下述重量份的原料組成：所述的種植基質(zhì)由下述重量份的原料組成：所述的瀝青料浸漬于種植基質(zhì)中或者將種植基質(zhì)澆注到瀝青料上。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的粗瀝青混合料由下述重量份的原料組成：所述的種植基質(zhì)由下述重量份的原料組成：所述的瀝青料浸漬于種植基質(zhì)中或者將種植基質(zhì)澆注到瀝青料上。本發(fā)明的粗瀝青中采用了sbs改性瀝青，提高了植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)的抗裂性能。本發(fā)明的親水性助劑可以選用氨基改性有機(jī)硅乳液、聚酯樹脂等。本發(fā)明的無土栽培營養(yǎng)液為含有氮、磷、鉀的營養(yǎng)液，直接從市售產(chǎn)品購買即可，比如美樂顆營養(yǎng)液。本發(fā)明的營養(yǎng)土為顆粒大小在0.1mm以下的營養(yǎng)土，可以采用市售營養(yǎng)土。本發(fā)明的長效有機(jī)復(fù)合肥主要指各種動(dòng)物和植物等，經(jīng)過一定時(shí)期發(fā)酵腐熟后形成的肥料；可以采用市售產(chǎn)品，比如玉林市綠濤有機(jī)復(fù)合肥有限公司銷售的微生物有機(jī)復(fù)合肥料、有機(jī)肥料、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料等。本發(fā)明的硅藻土為比表面積40-58m2/g的硅藻土。本發(fā)明的凈水過濾層的構(gòu)成材料包括：(體積比例)級(jí)配碎石50～80％，陶砂5～20％，硅藻土(粒徑大于1mm)5～20％，木質(zhì)粒狀活性炭(粒徑大于1mm，小于5mm)3～7％，精選無煙煤濾料2～4％，煤渣4～10％，離子交換樹脂0.5～1％。本發(fā)明上述的凈水過濾層的構(gòu)成材料還包括：(體積比例)陶粒0.1～20％，蛭石0.1～5％,石英砂0.1～10％,再生骨料(如廢棄磚、混凝土等建材的再生骨料)0.1～20％，椰殼活性炭0.1～5％,錳砂濾料0.1～2％。本發(fā)明的凈水過濾層中采用了級(jí)配碎石，由于這種碎石大小顆粒均有，具有強(qiáng)度高、更加密實(shí)不易變形的效果；而且，該石料的壓碎指標(biāo)大于等于35％，防止壓碎；本發(fā)明級(jí)配碎石的粒徑小于等于3.15mm。本發(fā)明的凈水過濾層得壓實(shí)度大于等于80％。作為進(jìn)一步優(yōu)選，為了改善瀝青混合料的油性疏水性能，防止水份不易流動(dòng)，在細(xì)瀝青混合料的表面噴涂表面親水處理劑，使油性瀝青表面具有低動(dòng)態(tài)張力，優(yōu)選的潤濕性能，高水溶性，使水份進(jìn)入毛細(xì)管，利于根系的發(fā)育生長；本發(fā)明采用噴涂hydro-300(hydro300)表面親水處理劑(上海桑井化工有效公司)。本發(fā)明上述瀝青混合料的制備方法，具體的步驟包括：(1)首先按照配方比例將巖瀝青、e-51環(huán)氧樹脂、甲基六氫鄰苯二甲酸酐和親水性助劑，采用剪切攪拌方式，攪拌速率控制為800-2500r/min，在100～150℃的拌和溫度下攪拌60-70分鐘，待混合物混合均勻后停止攪拌得到植生型瀝青混合料；(2)將步驟(1)制備好的植生型瀝青混合料倒于容器中，在130-150℃的恒溫箱中發(fā)育0.5-1.5h，取出后在130-150℃的溫度下攪拌8-15min，然后將攪拌后的植生型瀝青混合料澆筑成塊狀結(jié)構(gòu)；(3)按照配方比例的無土栽培營養(yǎng)液、硫酸亞鐵顆粒配制成溶液；(4)按照配方比例將蛭石粉、珍珠巖、營養(yǎng)土、長效有機(jī)復(fù)合肥、硅藻土和煤渣以及待種植的植物種子混合攪拌均勻，將配制好的混合料分批倒入步驟(3)配制的溶液中并加羧甲基纖維素鈉作為增稠劑攪拌至均勻得到含有待種植的植物種子的種植基質(zhì)；(5)最后將攪拌均勻的粘性種植基質(zhì)澆注到瀝青混合料表面、種植基質(zhì)沿著多孔瀝青料進(jìn)入瀝青料內(nèi)部，或者將瀝青料置于種植基質(zhì)中25-35分鐘后取出。制備好的含有種植基質(zhì)的護(hù)坡植生型瀝青混合料，依據(jù)不同的河道邊坡形式進(jìn)行不同條件下的植物種植。本發(fā)明步驟(3)的溶液還可以加入水，如果加水，則水的用量根據(jù)營養(yǎng)液的濃度而定，并非必須加的組分，營養(yǎng)液的濃度為每升水中加入3-10克肥料，如果營養(yǎng)液濃度高于上述的濃度，可以用水適當(dāng)?shù)南♂屩辽鲜鰸舛取１景l(fā)明步驟(4)的種子是高羊茅、結(jié)縷草、假儉草等，具體種子在種植基質(zhì)中的添加量為高羊茅20－35克/平方米，假儉草15－25克/平方米，結(jié)縷草10－25克/平方米。本發(fā)明的含有植基質(zhì)的護(hù)坡植生型瀝青混合料應(yīng)用在房屋、城市市政工程坡面結(jié)構(gòu)以及河流兩岸護(hù)坡等表面的綠化與保護(hù)中。本發(fā)明的凈水過濾層的具體制備過程包括：將配方比例的各個(gè)組分混合攪拌均勻，然后鋪設(shè)于凈水過濾層位置即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1.本發(fā)明護(hù)坡植生型瀝青混合料以高分子材料學(xué)、礦物學(xué)和無機(jī)非金屬材料學(xué)為依據(jù)，首次在混合料制備中引入甲基六氫鄰苯二甲酸酐，以實(shí)現(xiàn)護(hù)坡植生型瀝青混合料的大孔隙率，通過瀝青充分包裹集料表面、利用集料相互間的點(diǎn)接觸構(gòu)成連續(xù)空隙結(jié)構(gòu)并形成一定強(qiáng)度，從而達(dá)到供植物生長的目的；加入親水性助劑可以選用氨基改性有機(jī)硅乳液、聚酯樹脂等，可以顯著提高水穩(wěn)性、抗剝離性和透水性，滿足河水長期浸泡條件下植生型瀝青混合料的耐久性能。此外，合理限定瀝青料各個(gè)原料的密度，使得制備的護(hù)坡植生型瀝青混合料具有合理的強(qiáng)度和力學(xué)性能，同時(shí)還能夠兼顧空隙結(jié)構(gòu)，使得種植基質(zhì)的粘附性能強(qiáng)，更加持久。2.適用于不同植物的種植基質(zhì)的要求各不相同，其均需具備較好的物理化學(xué)和生物學(xué)特性，本發(fā)明的植基質(zhì)通過選用蛭石粉和珍珠巖粉，提高基質(zhì)的保水、排水、通氣性和種子發(fā)芽率、根系附著力等；而通過添加羧甲基纖維素鈉、無土栽培營養(yǎng)液、硫酸亞鐵等化學(xué)添加劑有利于調(diào)節(jié)種植基質(zhì)的酸堿度、導(dǎo)電率、陽離子交換量、養(yǎng)分組成成分，可以有效提高植物的生長速度、高度以及茂盛程度；營養(yǎng)土與長效有機(jī)復(fù)合復(fù)的添加使得種植基質(zhì)保持良好的生物學(xué)特性，能促進(jìn)植物的茂密生長，增強(qiáng)養(yǎng)分吸收和提高成活率、抗病率等，保證植物的健康生長。該種植基質(zhì)不必單獨(dú)為植被供給營養(yǎng)成分，基質(zhì)和無土栽培營養(yǎng)液均可經(jīng)滲透的方式充填多孔瀝青混合料內(nèi)部的孔隙，為植物根系的生長和后期發(fā)育提供載體和所需營養(yǎng)。3.本發(fā)明的基質(zhì)中采用了硅藻土和煤渣兩種成分，其中硅藻土的比表面積為40-58m2/g，該細(xì)度的硅藻土由于為多孔物質(zhì)、可以進(jìn)入瀝青料的孔隙中，并起到保濕、保水和保存種植基質(zhì)中的營養(yǎng)成分的目的，使得整體的植生型瀝青混合料的作用更加持久，耐用；而煤渣的采用是無土栽培基質(zhì)的重要營養(yǎng)成分之一，煤渣多孔的結(jié)構(gòu)也可以方便種植的植被的根系的進(jìn)入、提高植被的栽培牢固性，提高雨水沖刷抗力。附圖說明附圖1本發(fā)明植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖(無排水管)。附圖2本發(fā)明植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖(有排水管)。具體實(shí)施方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例說明如下：附圖1所示，本發(fā)明的植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)從上至下依次包括細(xì)瀝青混合料層1、粗瀝青混合料層2、透水布層3(如透水土工布)、凈水過濾層4、不透水膜層6和路基層7所述的凈水過濾層底層向外延伸有排水管層5；所述的細(xì)瀝青混合料層厚度為3-5cm，粗瀝青混合料層厚度為8-12cm，所述的凈水過濾層的厚度為12-25cm；所述的瀝青混合料層由瀝青料和種植基質(zhì)構(gòu)成；本發(fā)明在細(xì)瀝青混合料層和/或粗瀝青混合料層中植入植物8，起到保水、穩(wěn)固基體的作用。如附圖2所示，在凈水過濾層和不透水膜層之間還設(shè)置一層排水板9，避免排水通道阻塞使孔道排水順暢。實(shí)施例：細(xì)瀝青混合料層：?。簬r瀝青、e-51環(huán)氧樹脂、甲基六氫鄰苯二甲酸酐和親水性助劑，采用剪切攪拌方式，攪拌速率控制為2500r/min，在100～150℃的拌和溫度下攪拌60-70分鐘待混合物的均勻性較好時(shí)停止攪拌；將制備好的植生型瀝青混合料倒于容器中，在150℃的恒溫箱中發(fā)育1小時(shí)左右，取出后再在150℃的溫度下普通攪拌10min，即可澆筑成細(xì)瀝青混合料層的砌塊結(jié)構(gòu)，最后控制穩(wěn)定的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。具體的原料配比如下表1所示：表1實(shí)施例1(單位份)2(單位份)3(單位份)巖瀝青808284e-51環(huán)氧樹脂877.5甲基六氫鄰苯二甲酸酐433.5親水性助劑433含有種植基質(zhì)的細(xì)瀝青混合料層：首先將配方比例的無土栽培營養(yǎng)液、硫酸亞鐵顆粒和水配制成溶液；然后將配方比例的蛭石粉、珍珠巖、營養(yǎng)土、長效有機(jī)復(fù)合肥、硅藻土和煤渣以及待種植的植物種子等混合攪拌均勻、分批倒入溶液中并加如cmc-na增稠劑攪拌至均勻；最后將攪拌均勻的粘性種植基質(zhì)滲入大孔隙瀝青混合料砌塊表面，或者將多孔瀝青置于基質(zhì)溶液30分鐘后取出，依據(jù)不同的河道邊坡形式進(jìn)行不同條件下的植物種植。具體的種植基質(zhì)的成分含量如下表2所示：表2實(shí)施例1(單位份)2(單位份)3(單位份)蛭石粉345珍珠巖粉654羧甲基纖維素鈉432無土栽培營養(yǎng)液765硫酸亞鐵232.5營養(yǎng)土596163長效有機(jī)復(fù)合肥81011硅藻土243煤渣245本發(fā)明制備的含有種植基質(zhì)的植生型瀝青混合料的性能參數(shù)如下：透水系數(shù)在1～1.5cm/s范圍，孔隙率在11％～20％，穩(wěn)定度大于等于5kn，動(dòng)穩(wěn)定度大于等于1600次·mm-1。從上述參數(shù)可知，本發(fā)明制備的產(chǎn)品通過瀝青充分包裹集料表面、利用集料相互間的點(diǎn)接觸構(gòu)成連續(xù)空隙結(jié)構(gòu)并形成一定強(qiáng)度，從而達(dá)到供植物生長的目的；加入親水性助劑可以選用氨基改性有機(jī)硅乳液、聚酯樹脂等，可以顯著提高水穩(wěn)性、抗剝離性和透水性，滿足河水長期浸泡條件下植生型瀝青混合料的耐久性能；本發(fā)明的粗瀝青混合料層：將其中的巖瀝青，替換為sbs改性瀝青，其它組分和用量不變化。本發(fā)明實(shí)施例保證最終的細(xì)瀝青混合料的平均粒徑在5-13mm，粗瀝青混合料的平均粒徑為14-20mm。本發(fā)明的凈水過濾層的構(gòu)成材料包括：(體積比例)級(jí)配碎石60％，陶砂5％，硅藻土(粒徑大于1mm)5％，木質(zhì)粒狀活性炭(粒徑大于1mm，小于5mm)4％，精選無煙煤濾料3％，煤渣5％，離子交換樹脂1％，陶粒5％，蛭石2％,石英砂5％,再生骨料(如廢棄磚、混凝土等建材的再生骨料)5％，椰殼活性炭1％,錳砂濾料1％。本發(fā)明獲得的最終植生海綿型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)，其性能滿足：整個(gè)路面的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定度為4500-4800次/mm，即路面結(jié)構(gòu)每1mm下陷對應(yīng)的車輛通過的次數(shù)；粗細(xì)瀝青混合料層的低溫彎曲應(yīng)變參數(shù)為2500-2500(滿足該應(yīng)變參數(shù)，凍害不開裂)，孔隙率20-22％(太大強(qiáng)度下降，太小植物的根系無法進(jìn)入，水份無法透過)，滲透系數(shù)0.25-0.35cm/s。當(dāng)前第1頁12