一种透水地面的混合材料及其施工方法
【专利摘要】一种用于城市绿道、人行道、住宅区人(车)行道、停车场、操场等城市慢行交通道路及露天活动场地的透水地(路)面的新型混合材料以及施工方法。本发明利用黄磷废渣(磷渣)的特性，适量掺入磷渣粉、石灰、石膏成为一种新型的混合原料。可以根据地面各层位功能的不同要求，掺入不同比例的原料，让地面的表层，在满足城市慢行交通荷载作用的表面密实度要求的同时，仍能保持18％-20％孔隙率，迅速地将降水透过地表层、基层渗人结构层。结构层仍然保持较大的孔隙率，成为储水层。充分地吸收地表层渗人的降水，使地面无积水。即使强降水时，地面也无径流现象。本发明与一般透水地面相比较，透水和储水效果更好，更具成本低、节能、利废、无污染的优势。
【专利说明】一种透水地面的混合材料及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于城市绿道、人行道、住宅区人(车)行道、停车场、操场等城市慢行交通道路及露天活动场地的透水地(路)面(以下简称地面)磷渣透水混合材料以及施工方法。
【背景技术】
[0002]水资源状况和利用水平，已成为评价一个国家和地区经济可持续发展的重要指标。我国是一个水资源相对贫乏的国家。特别是近些年来，经济的高速发展，对地下水的超采及环境污染，不少可利用水资源遭到了破坏，正面临着大范围的缺水威胁。而地下水资源，主要是由于大气降水的直接入渗和地表水渗透到地下形成的。但城镇化建设进程的加快，大面积的地面被密实的混泥土覆盖。造成大量雨水流失，降水无法入渗大地，成为地下水的补充。
[0003]近年来，我国也加快了透水材料的研究。建设透水路面，使降水返回地下，补充地下水资源，维护地下水的生态平衡。可是，由于人们的认识、政策的制定和投资成本的影响，对透水材料虽有应用，但大多效果并不太理想。一些地方采用了透水浙青混凝土、透水砖地面。往往只注意了地表的透水功能，缺乏路基础层及路床的吸水和储水功能。降水的很少部分被透水表层吸纳后，很快达到了饱和状态。下面的基层结构渗透率小，降水下渗非常困难。强降水一段时间后。地面结构中非饱和区仍然较大，照样形成地表径流。达不到想象的透水效果。
【发明内容】
[0004]表层在满足中等以下交通荷载作用的表面密实度要求的同时，保持18% -20%孔隙率，能迅速地将降水透过地表层、基层，渗人结构层。同时结构层仍然保持较大的孔隙率(12% -15% )，加上厚度 较大(可达1000mm)成为结构储水层。这样就能充分地吸收地表层渗人的降水，使地面无积水。即使强降水时，地面也无径流现象。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
既要满足城市慢交通地面的表面强度要求，同时又要保证孔隙率，满足透水速度的要求。关键在于对路面透水材料的选择。目前国内、外使用的改性浙青混凝土及透水砖等透水材料都各具优点。但由于技术的成熟和造价因素的影响而难于推广。本发明选用了黄磷生产后排出的工业废渣(简称磷渣)，根据地面各结构层密实度和孔隙率的不同要求，添加不同比例的磷渣细粉、石膏、石灰、石料成为一种新的透水混合材料。它具有较好的胶凝性和渣颗粒晶体的孔隙结构。较好地解决了密实度和孔隙率相互制约的矛盾。
[0006]磷渣是在电炉法生产黄磷时，将磷矿石、硅石、焦炭的混合料加入电炉内，通入电能转换成热能，将其熔融产生化学还原反应，提取出黄磷(P4)后，从渣口外排，水淬而得。入炉矿石中的CaO和SiO2是黄磷生产中造渣的主要成分。磷渣的主要化学组成以及实测平均值见(表1)。[0007]黄磷渣的主要化学成分及实测平均值(表1)
【权利要求】
1.一种透水地面新型混合材料，利用磷渣适量掺入磷渣粉、石膏、石灰、碎石子浇筑成型透水地面表层(1)、基层(2)、结构层(储水层)(3)。其特征在于:透水地面表层(1)、基层(2)采用的是磷渣透水混合材料，所用的原材料和每立方米混合料的重量配合比为:60: 7: 9: 9: 15。
2.一种透水地面新型混合材料，利用磷渣适量掺入磷渣粉、、石膏、石灰、碎石子浇筑成型透水地面结构层(储水层)(3)。其特征在于: 透水地面结构层(储水层)(3)采用的是磷渣透水混合材料，所用的原材料和每立方米混合料的重量配合比为:50: 7: 7: 7: 29。
3.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述磷洛为经筛选，无杂物，粒径不小于0.5mm,含水量不超过10%。
4.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述磷渣粉为经球磨机加工而成的粉末，比表面积大于300m2/kg以上。
5.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述石膏为经加工后的石膏粉。
6.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述石灰为经加水后散状的熟石灰粉。
7.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述彩色石子为根据具体情况选择白云石或者彩色石，规格以立方体为主。堆积密度1350kg/m3。粒径 5mm-13mm。
8.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述碎石子为一般骨料石，规格以立方体为主。堆积密度1350kg/m3。粒径8mm-15mm。
9.根据权利要求1所述的磷渣透水混合材料，其特征在于: 上述块石为一般骨料石。不选用卵石,块径30mm-100mm.。
10.一种权利要求1~10任意一项所述磷洛透水混合材料施工方法,其特征在于施工步骤如下: a.分层施工顺序:路床一结构层(储水层)一基层一表层； b.验槽:按照设计要求，验收素土夯实层的密实度和平整度。检查、效核满足分层厚度的标闻设计尺寸。 C. 磷渣混合材料制作:根据重量配合比，将几种原材料过秤量重。搅拌时的加料顺序:先将磷渣、石灰、石膏混合物搅拌约一分钟，再加入磷渣粉，搅拌约I分钟后，最后将石子骨料加入，严格控制水灰比，即控制水的加入量，水在搅拌中分2-3次加入，不允许一次性加入，再继续搅拌两分钟；视搅拌均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间，但不宜过长时间的搅拌。 d.运输:磷渣透水混合料属干性混合料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合料的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，手推车必须平稳。 e.摊铺:表层摊铺必须及时。大面积地面施工需留伸缩缝。采用分块隔仓方式进行摊铺物料，按磷渣透水混合料的干湿度，其松铺系数为1.1-1.15之间(松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比)，将磷渣透水混合料均匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度 f.捣实:施工面较大，厚度较厚时，采用重型光轮压路机碾压，无需震动。也可采用平板振动器或人工捣实。捣实不宜采用高频振动器，最后用抹合拍平。抹合不能有明水。重型光轮压路机碾压和平板振动器振动时间不能过长，防止过于密实，可出现离析现象。由于是分层施工，为了更好保证下层和上层的黏结强度，对表层和基层应在基层未完全干燥前做表层施工 g.养护:因磷渣透水混合料其孔隙率大，水份散失快，当天气温高于37°C时，为减少水分的蒸发，对已完成作业面，宜立即覆盖塑料薄膜，以保持水分。也可采用洒水养生，使其在养护期内强度遂渐地提高。但淋水时不宜用压力水直接冲淋表面，应直接从上往下淋水，仅保持表面湿润。
【文档编号】E01C7/32GK103803925SQ201310314540
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】张铭泰 申请人:张铭泰