本发明涉及土木工程材料领域，具体地是涉及一种透水混凝土结构及其制备方法。
背景技术：
在建筑材料领域中，普通混凝土地面是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料、颗粒状集料（也称为骨料）、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而形成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业、机械工业、海洋的开发及地热工程等邻域混凝土也是重要的材料。但是尽管使用广泛，普通混凝土也存在如下很多的缺点：1、不透水，使用普通混凝土后道路排水要靠地下污水管道，降雨时雨水直接作为污水被处理，阻断了雨水对地下水的补充，不利于地下水的生成。2、雨水、污水在路面易淤积，溶入城市污染物后严重影响城市卫生。3、硬质路面会吸收、储存并反射太阳的热量，使地面平均温度升高，加剧城市热导效应的形成，易引起环境和生态负效应，不利于生态平衡和环境保护。4、传统的密实路表面，轮胎噪声大。车辆高速行驶过程中，轮胎滚进时会将空气压入轮胎和路面间，待轮胎滚过，空气又会迅速膨胀而发出噪声，雨天这种噪声尤为明显，影响了居民的生活与工作。所以发明设计一种新型的混凝土来消除传统混凝土存在的缺点是非常有必要的。
技术实现要素：
鉴于以上内容，本发明提供了一种透水混凝土结构及其制备方法，本结构采用单粒极粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成一孔隙结构的多孔混凝土材料，形成蜂窝状结构。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种透水混凝土结构，为多孔蜂窝状结构，包括基层结构和骨架结构；所述的基层结构位于最底层，骨架结构设在基层结构的上方；所述的骨架结构包括由下至上依次设置的砂石层、砂滤层、大粒径混凝土层和小粒径混凝土层。
其进一步地的特征如下：
所述的骨架结构上方还可设有密封层。
本发明提供了制备上述一种透水混凝土结构的方法，包括如下步骤：
（1）基层处理：首先将路槽设计达到标准高度，然后用平地机整平并刮出路拱，并预留压实量，最后用重型振动压路机进行分层压实；
（2）砂石垫层的施工：在完成步骤（1）后采用挖掘机进行装填料，自卸汽车将骨料运输到进行过基层处理后的地方，用推土机进行摊铺，最后用平地机整平后再用压路机进行压实；
（3）透水混凝土的铺筑：在完成步骤（1）、（2）后进行基础透水砼和面层透水混凝土的同时摊铺，其中基础透水砼先由人工进行粗摊平，再用平板振动器振捣，面层透水混凝土制备中先由人工将透水混凝土粗摊平，然后在保证在不断填料的状态下用摩擦机进行摊铺，摊铺次数不少于3次，此步骤中摩擦机和收面机与摊铺压实需同步进行；
（4）路面切缝、填缝：在完成步骤（3）后对路面进行养护，养护7天对路面进行切缝、填缝，使用填缝剂填充伸缩缝；
（5）封闭剂的喷涂：在完成以上步骤后采用高压清洗机对透水混凝土的表面进行清洗，表面干燥24h后即可进行喷涂封闭剂，待透水混凝土强度符合要求后即可通行使用。
其进一步地的特征如下：
所述的基础透水砼在摊铺时的摊铺高度高于设计摊铺高度10mm。
所述的填缝剂为聚胺脂低模量嵌缝油膏或聚硫橡胶类嵌缝膏。
所述的伸缩缝要求：缩缝间距≤6m，缝宽5～8mm，缝深不小于混凝土厚的1/3，胀缝间距≤18m，缝宽15～20mm。
所述的透水混凝土的铺筑步骤进行前需要对透水混凝土进行搅拌，所述的搅拌是将碎石和液体助剂放在搅拌机里先行搅拌，待物料表面均湿润后再加入水泥、加强剂、稳定剂和分散剂，搅拌一分钟后视拌合物的工作性适当加水，直到拌合物达到要求为止。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
1、高承载力。整体性高承载透水地面铺装系统，其抗沉降性能强于一般透水砖地面系统，同时这种铺装系统也具有抵抗土壤冻胀对刚性路面产生破坏的能力；
2、高透水率。高承载透水地面拥有15%～25%的孔隙，混凝土面层透水速度达到270L/m2/min，远远高于最大的降雨在最优秀的排水系统下的排出速率；增加城市可透水、透气面积，加强混凝土内部水份与地表和空气的热量交换，有效调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现 象”；雨天防止路面积水和夜间路面反光，冬季不会出现黑冰，提高了车辆、 行人的通行舒适性与安全性；
3、吸尘降噪并防治河流污染。15%～25%的大孔隙，对降尘起到了吸附作用，并且降低了车辆行驶产生的噪音；
4、塌落度低。塌落高度通常为0～2cm；
5、抗冻融性好。经实验室检测，经50次冻融循环频率温度后试件质量损失极小，强度损失率为11%。
附图说明
图1是本发明中一种透水混凝土结构的结构示意图。
图中1、基层结构2、砂石层3、砂滤层4、大粒径混凝土层5、小粒径混凝土层6、密封层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围：
如图1所示的一种透水混凝土结构，为多孔蜂窝状结构，包括基层结构1和骨架结构；所述的基层结构1位于最底层，骨架结构设在基层结构1的上方；所述的骨架结构包括由下至上依次设置的砂石层2、砂滤层3、大粒径混凝土层4和小粒径混凝土层5。
其进一步地的特征如下：
所述的骨架结构上方还可设有密封层6。
本发明提供了制备上述一种透水混凝土结构的方法，包括如下步骤：
（1）基层处理：首先将路槽设计达到标准高度，然后用平地机整平并刮出路拱，并预留压实量，最后用重型振动压路机进行分层压实；
（2）砂石垫层的施工：在完成步骤（1）后采用挖掘机进行装填料，自卸汽车将骨料运输到进行过基层处理后的地方，用推土机进行摊铺，最后用平地机整平后再用压路机进行压实；
（3）透水混凝土的铺筑：在完成步骤（1）、（2）后进行基础透水砼和面层透水混凝土的同时摊铺，其中基础透水砼先由人工进行粗摊平，再用平板振动器振捣，面层透水混凝土制备中先由人工将透水混凝土粗摊平，然后在保证在不断填料的状态下用摩擦机进行摊铺，摊铺次数不少于3次，此步骤中摩擦机和收面机与摊铺压实需同步进行；
（4）路面切缝、填缝：在完成步骤（3）后对路面进行养护，养护7天对路面进行切缝、填缝，使用填缝剂填充伸缩缝；
（5）封闭剂的喷涂：在完成以上步骤后采用高压清洗机对透水混凝土的表面进行清洗，表面干燥24h后即可进行喷涂封闭剂，待透水混凝土强度符合要求后即可通行使用。
其进一步地的特征如下：
所述的基础透水砼在摊铺时的摊铺高度高于设计摊铺高度10mm。
所述的填缝剂为聚胺脂低模量嵌缝油膏或聚硫橡胶类嵌缝膏。
所述的伸缩缝要求：缩缝间距≤6m，缝宽5～8mm，缝深不小于混凝土厚的1/3，胀缝间距≤18m，缝宽15～20mm。
所述的透水混凝土的铺筑步骤进行前需要对透水混凝土进行搅拌，所述的搅拌是将碎石和液体助剂放在搅拌机里先行搅拌，待物料表面均湿润后再加入水泥、加强剂、稳定剂和分散剂，搅拌一分钟后视拌合物的工作性适当加水，直到拌合物达到要求为止。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。