本發(fā)明涉及混凝土路面結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種透水型瀝青路面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快,不透水路面給城市生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響也為之加大,普遍的混凝土路面結(jié)構(gòu),路面積水使得路面本身的防滑效果大大降低,且若水分不及時(shí)排出,水分的長(zhǎng)時(shí)間浸泡,易造成塌方。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的影響生態(tài)環(huán)境、防滑效果降低、易造成塌方險(xiǎn)情缺陷,提供一種透水型瀝青路面結(jié)構(gòu)。所述透水型混凝土路面結(jié)構(gòu)具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境、避免防滑效果改變、避免出現(xiàn)塌方險(xiǎn)情等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種透水型瀝青路面結(jié)構(gòu),包括路面,所述路面下方設(shè)置有透水性混凝土層,所述透水性混凝土層下方設(shè)置有巖石層,所述巖石層下方設(shè)置有混凝土層,所述混凝土層下方設(shè)置有地表,所述混凝土層內(nèi)設(shè)置有管道,所述管道一端貫穿混凝土層側(cè)面,且延伸至混凝土層外側(cè),所述管道另一端固定連接有與之相互匹配的套管,所述套管遠(yuǎn)離管道一端貫穿混凝土層側(cè)面,且延伸至混凝土層外側(cè),所述管道頂部固定連接有若干個(gè)滲水管,所述滲水管底端固定連接有滲水磚,所述管道底部固定連接有若干個(gè)出水管,所述出水管的出水口設(shè)置在混凝土層外側(cè),且所述滲水管、滲水磚和出水管均位于混凝土層內(nèi)。
優(yōu)選的,所述巖石層包括若干個(gè)磚塊,若干個(gè)所述磚塊之間通過(guò)連接塊固定連接。
優(yōu)選的,所述連接塊上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)孔洞,且所述孔洞與磚塊之間的空隙相平行。
優(yōu)選的,所述滲水磚橫截面為半圓形,且所述滲水磚頂端表面為弧形。
優(yōu)選的,所述滲水管與出水管從左至右依次呈線(xiàn)性排列。
優(yōu)選的,所述管道界面外圓的直徑不能大于套管界面內(nèi)圓的直徑。
所述路面材料為復(fù)合改性瀝青。
所述復(fù)合改性瀝青以al(r)-1瀝青,al(m)-3瀝青,外摻改性膠粉,sbs等原料通過(guò)剪切法,快速攪拌處理等方法制備而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)透水性混凝土層將路面水分傳遞到巖石層,巖石層磚塊的設(shè)置,使得水分從磚塊之間的空隙到達(dá)混凝土層,多塊磚塊的空隙使得水分被分流,保證路面的水分更快的到達(dá)混凝土層,避免路面水分過(guò)多而影響防滑效果,且保證了路面的生態(tài)環(huán)境,連接塊的設(shè)置保證磚塊之間的空隙不會(huì)隨著路面的壓力增大而減小,水分在混凝土層內(nèi)經(jīng)過(guò)滲水磚和滲水管的滲透作用到達(dá)管道內(nèi),滲水磚的頂端弧面可使得滲水操作以最大的面積接觸混凝土層,加上滲水管的雙重作用,進(jìn)而混凝土層內(nèi)的水分能被充分滲透,混凝土層水分的充分吸收,避免了混凝土層內(nèi)水分未被及時(shí)排出而造成塌方的險(xiǎn)情,水分再?gòu)墓艿纼啥艘约俺鏊芘懦觯阡佋O(shè)下一塊路面時(shí),管道可通過(guò)套管與下一個(gè)管道連接,路面采用復(fù)合改性瀝青具有非常好的拉伸強(qiáng)度,能夠大幅度降低路面破損率。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明剖視圖;
圖2為本發(fā)明部件連接塊的俯視圖。
圖中標(biāo)號(hào):1、路面,2、透水性混凝土層,3、巖石層,4、混凝土層,5、地表,6、管道,7、套管,8、滲水管,9、滲水磚,10、出水管,11、磚塊,12、連接塊,13、孔洞。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-2,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種透水型瀝青路面結(jié)構(gòu),包括路面1,路面1具有滲水孔,所述路面1下方設(shè)置有透水性混凝土層2,所述透水性混凝土層2下方設(shè)置有巖石層3,所述巖石層3包括若干個(gè)磚塊11,若干個(gè)所述磚塊11之間通過(guò)連接塊12固定連接,所述連接塊12上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)孔洞13,且所述孔洞13與磚塊11之間的空隙相平行,所述巖石層3下方設(shè)置有混凝土層4,所述混凝土層4下方設(shè)置有地表5,所述混凝土層4內(nèi)設(shè)置有管道6,所述管道6一端貫穿混凝土層4側(cè)面,且延伸至混凝土層4外側(cè),所述管道6另一端固定連接有與之相互匹配的套管7,所述套管7遠(yuǎn)離管道6一端貫穿混凝土層4側(cè)面,所述管道6界面外圓的直徑不能大于套管7界面內(nèi)圓的直徑,且延伸至混凝土層4外側(cè),所述管道6頂部固定連接有若干個(gè)滲水管8,所述滲水管8底端固定連接有滲水磚9,所述滲水磚9橫截面為半圓形,且所述滲水磚9頂端表面為弧形,所述管道6底部固定連接有若干個(gè)出水管10,所述出水管10的出水口設(shè)置在混凝土層4外側(cè),且所述滲水管8、滲水磚9和出水管10均位于混凝土層4內(nèi),所述滲水管8與出水管10從左至右依次呈線(xiàn)性排列。
工作原理:本發(fā)明通過(guò)透水性混凝土層2將路面1水分傳遞到巖石層3,巖石層3磚塊11的設(shè)置,使得水分從磚塊11之間的空隙到達(dá)混凝土層4,多塊磚塊11的空隙使得水分被分流,保證路面的水分更快的到達(dá)混凝土層4,避免路面1水分過(guò)多而影響防滑效果,且保證了路面1的生態(tài)環(huán)境,連接塊12的設(shè)置保證磚塊之間的空隙不會(huì)隨著路面1的壓力增大而減小,水分在混凝土層4內(nèi)經(jīng)過(guò)滲水磚9和滲水管8的滲透作用到達(dá)管道6內(nèi),滲水磚9的頂端弧面可使得滲水操作以最大的面積接觸混凝土層4,加上滲水管8的雙重作用,進(jìn)而混凝土層4內(nèi)的水分能被充分滲透,混凝土層4水分的充分吸收,避免了混凝土層4內(nèi)水分未被及時(shí)排出而造成塌方的險(xiǎn)情,水分再?gòu)墓艿?兩端以及出水管10排出,在鋪設(shè)下一塊路面1時(shí),管道6可通過(guò)套管7與下一個(gè)管道6連接。
所述路面1材料為復(fù)合改性瀝青,所述復(fù)合改性瀝青以al(r)-1瀝青,al(m)-3瀝青,外摻改性膠粉,sbs等原料通過(guò)剪切法,快速攪拌處理等方法制備而成。
具體實(shí)施例如下:
實(shí)施例1制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份,納米碳纖維10份,5%的naoh溶液60份,乙酸15份,二甲苯20份,鈣鋅穩(wěn)定劑16份,交聯(lián)劑過(guò)氧化二異丙苯30份。
步驟1、將200份al(r)-1瀝青加熱至180℃,加入60份改性膠粉,在220℃、1800r/min下剪切一定時(shí)間制得膠粉改性瀝青a1;
步驟2、然后將10份納米碳纖維加入其中,在80℃水浴攪拌反應(yīng)3h;
步驟3、將60份5%的naoh溶液,放入加熱到70℃后迅速倒入上述制得的納米纖維膠粉改性瀝青a1中同時(shí)熱攪拌處理2h;
步驟4、向堿處理好的a1瀝青緩慢加入40份sbs,然后在180℃,3300r/min下剪切一段時(shí)間制得膠粉/sbs改性瀝青a2;
步驟5、然后轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里通入氦氣排除空氣,然后在加入15份乙酸,在水浴50℃下攪拌反應(yīng)3h;
步驟6、然后加入20份二甲苯,轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯的反應(yīng)釜里在真空干燥箱里200℃下反應(yīng)3h;
步驟7、向上述乙酸,二甲苯處理好的a2瀝青中加入16份鈣鋅穩(wěn)定劑,在220℃,4000r/min下剪切2h制得添加穩(wěn)定劑的改性瀝青a3;
步驟8、將上述的改性瀝青a3熱攪拌處理2h;
步驟9、將上述攪拌后的a3改性瀝青中加入170份al(m)-3型瀝青,在240℃,4500r/min下攪拌處理2h初步得到復(fù)合改性瀝青;
步驟10、將30份交聯(lián)劑過(guò)氧化二異丙苯加入到初步制得的復(fù)合改性瀝青中,在轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜里在300℃,12mpa下氮?dú)鈿夥障路磻?yīng)3h,最終得到al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青。
實(shí)施例2制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉150:190:45:30的樣(單位份)。al(r)-1150份,al(m)-3190份,sbs45份,改性膠粉30份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例3制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉210:170:40:60的樣(單位份)。al(r)-1210份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例4制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉220:170:40:60的樣(單位份)。al(r)-1220份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份,。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例5制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉230:170:40:60的樣(單位份)。al(r)-1230份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份,。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例6制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:180:40:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3180份,sbs40份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例7制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:190:40:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3190份,sbs40份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例8制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:200:40:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3200份,sbs40份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例9制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:45:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs45份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例10制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:50:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs50份,改性膠粉60份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例11制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:65的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉65份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例12制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:70的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉70份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例13制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:75的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉75份。其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例14,與實(shí)施例1工藝原料完全一樣,不同在于,步驟8中還加入20份乳酸-sba-15-巰基化膨潤(rùn)土活性劑;
sba-15-巰基化膨潤(rùn)土活性劑制方法如下:按照質(zhì)量計(jì)算:將40份巰基化膨潤(rùn)土與20份sba-15粉末、與20份鹽酸混合充分反應(yīng)后蒸發(fā)過(guò)量鹽酸,加入過(guò)量水,再加入氨水至稀土完全沉淀,過(guò)濾,水洗至無(wú)氯離子,加入離子水,得到懸浮液,加熱至60℃后邊攪拌邊加入乳酸水溶液保溫反應(yīng)5h,蒸發(fā)過(guò)量水析出產(chǎn)物過(guò)濾干燥得到乳酸-sba-15-巰基化膨潤(rùn)土活性劑;
其中sba-15粉末制備方法如下:
將5g三嵌段共聚物pluronicp123加入到200mlh2so4溶液(0.4mol·l-1)中,磁力攪拌6h直至溶液澄清;然后在室溫下加入0.2gnaoh固體,并加入13mlna2sio3-naoh溶液(含27%sio2、14%naoh),持續(xù)在室溫下劇烈磁性攪拌5d,最終會(huì)出現(xiàn)大量凝膠,體系ph維持在1左右;所得固體經(jīng)過(guò)濾,去離子水洗3次后在333k干燥過(guò)夜;最后固體顆粒物在馬弗爐中以10k·min-1的速度升溫至823k并持續(xù)灼燒6h,冷卻后研磨即可得到sba-15粉末;
巰基化膨潤(rùn)土的制備:將鈣基膨潤(rùn)土先用20%鹽酸溶液進(jìn)行酸活化改性,完成后用巰基試劑對(duì)酸改性膨潤(rùn)土進(jìn)行巰基化改性,制得巰基化膨潤(rùn)土,將材料研磨過(guò)200目篩。
實(shí)施例15,與實(shí)施例2工藝步驟一樣,不同在于,步驟8中還加入20份sba-15-巰基化膨潤(rùn)土活性劑。
對(duì)照例1制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:60的樣(單位份)。al(r)-1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。不加入碳納米纖維改性處理,其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
對(duì)照例2制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:60的樣(單位份)。al(r)1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。其中不對(duì)納米纖維膠粉改性瀝青a1進(jìn)行堿處理,其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
對(duì)照例3制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:60的樣(單位份)。al(r)1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。其中不進(jìn)行氦氣排除空氣,在空氣氣氛下進(jìn)行乙酸處理,其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
對(duì)照例4制取al(r)-1,al(m)-3,sbs,改性膠粉200:170:40:60的樣(單位份)。al(r)1200份,al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。不加入鈣鋅穩(wěn)定劑,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
對(duì)照例5制取al(m)-3,sbs,改性膠粉170:40:60的樣(單位份)。al(m)-3170份,sbs40份,改性膠粉60份。其中不加入al(r)-1瀝青,其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
對(duì)照例6制取al(r)-1,sbs,改性膠粉200:40:60的樣(單位份)。al(r)1200份,sbs40份,改性膠粉60份。其中不加入al(m)-3瀝青,其他原料用量,操作步驟跟實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例7,與實(shí)施例14工藝原料完全一樣,不同在于,步驟8中還加入20份巰基化膨潤(rùn)土材料。
實(shí)施例8,與實(shí)施例14工藝原料完全一樣,不同在于,步驟8中還加入20份sba-15粉末。
拉伸強(qiáng)度測(cè)試:將制得的al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青,在尚未達(dá)到固化溫度時(shí)均勻涂在已磨光滑的鐵板上,將兩塊鐵板黏在一起,兩鐵面的接觸面積為4×4cm。放入烘箱中恒溫固化,固化結(jié)束后取出即為試樣。本文按照astmd638-03所規(guī)定的方法,采用gp-ts20009拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)以500mm/min的速度,測(cè)試溫度為20℃,試樣在相同條件下測(cè)定拉伸強(qiáng)度。
表一拉伸強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:可以發(fā)現(xiàn)對(duì)比實(shí)施例,實(shí)施例1,2制得的al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青拉伸性能最好。說(shuō)明該原料配比具有更好的協(xié)同作用,操作工藝最有利于合成拉伸性能好的al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青。其它工藝下制得的al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青拉伸強(qiáng)度一般。對(duì)比實(shí)施例1,對(duì)比例1,2,3,4,5,6可以發(fā)現(xiàn)。不加入碳納米纖維改性處理,不對(duì)納米纖維膠粉改性瀝青a1進(jìn)行堿處理,不進(jìn)行氦氣排除空氣,在空氣氣氛下進(jìn)行乙酸處理,其中不加入al(r)-1瀝青,不加入al(m)-3瀝青制得的al(r)-1/al(m)-3復(fù)合改性瀝青拉伸性能都不好。
申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在制備過(guò)程中乳酸-sba-15-巰基化膨潤(rùn)土活性劑后,發(fā)現(xiàn)其拉伸性能得到大幅度的提高,可見(jiàn)其存在促使瀝青與sbs發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),sbs和瀝青之間界面變的非常模糊,結(jié)合程度比較好,體系由sbs相為分散相,瀝青相為連續(xù)相轉(zhuǎn)變?yōu)閟bs相和瀝青相貫穿網(wǎng)絡(luò)的雙連續(xù)相結(jié)構(gòu),此種結(jié)構(gòu)的形成將大大增強(qiáng)瀝青分子間的內(nèi)聚力,使改性瀝青在一定程度上表現(xiàn)出聚合物的性質(zhì),對(duì)其使用性能的改善起到至關(guān)重要的作用。