一种用于调节城市温度的再生骨料自储水预制板的制作方法

本发明涉及透水混凝土结构与材料领域，具体涉及一种用于可调节城市温度，同时避免路面积水的环保型可自储水铺装板材，其解决了目前不透水道路加剧城市热岛效应，且其他保水材料易造成路面积水的问题。

背景技术：

沥青、水泥、混凝土及其混合物作为广泛应用的铺装材料覆盖了大部分城市路面。铺装材料白天吸收和储存了照射在上面的大部分太阳能，而在夜间释放储存的热能，增加了城市空气夜间温度。因此大面积城市水泥路面使城市产生热岛效应。

保水路面是缓解城市热岛效应的一种可选方案，它将雨水保持在路面表层并在后期通过蒸发降温。然而，虽然传统的保水路面能够保住相当体积的雨水，但在暴雨条件下会引起地表积水，从而导致城市内涝。传统的透水混凝土可被作为一种透水性的材料用于道路的铺装。材料中的高孔隙率使得水能透过路面快速渗入地下，但是其不能储存雨水。而随着节能环保型城市概念的提出，城市的基础设施建设越来越多地要求用到环保材料。再生骨料从建筑垃圾中获得，回收后可再次用于建筑工程中。对于铺装路面材料，选用再生骨料将大大提升资源的有效利用率。因此有必要设计一种不仅能够自动储存大体积的水分用于调节城市温度，又能排走多余雨水防止城市内涝的环保型自储水路面。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种用于调节城市温度的再生骨料自储水预制板，解决了目前道路材料由于保水性能和疏水性能两方面的缺陷而产生热岛效应、内涝现象的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于调节城市温度的再生骨料自储水预制板，所述的预制板在道路施工过程中铺装于道路表层，其特征在于，所述的预制板由依序设置的外层密封砂浆层、由再生骨料透水混凝土材料构成的中层保水层、内嵌的排水结构组成；外层密封砂浆层，包括侧壁砂浆层和底部砂浆层；中层保水层内部为多孔储水结构；内嵌的排水结构的外层为中空pvc管。

所述的预制板为预制板材，预制板整体长、宽均为1.5m，板厚10cm。

外层密封砂浆层裹住内部的钢渣透水混凝土，内部的钢渣透水混凝土为中层保水层，外层密封砂浆层厚5cm并封住侧壁砂浆层以及底部砂浆层附近透水混凝土（即附近的中层保水层）排水孔隙。

中层保水层由再生骨料透水混凝土组成，其中的再生骨料为废弃的建筑材料。

预制板中内置所述的pvc管；pvc管的下表面与底部砂浆层的底面平齐；pvc管内用再生骨料透水混凝土填充。所述的pvc管高9cm，内径为10cm。

相对于现有技术，本发明所达到的有益效果：

（1）可收集大量地表的雨水，吸收地表热量缓解热岛效应；

（2）可在工厂预制完成，现场铺装方便快捷；

（3）暴雨情况下可自动排出多余雨水进入地下或汇入循环系统，清洁环保；

（4）将建筑废料回收再利用，节约资源，绿色环保。

附图说明

图1本发明装置的结构示意图；

图2是本发明的蓄水疏水功能原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

参见图1-2，一种用于调节城市温度的再生骨料自储水预制板，由外层砂浆密封圈层1（即外层密封砂浆层）、中层保水圈层2（即中层保水层）、内部疏水结构3（即内嵌的排水结构）组成，所述的内部疏水结构3可以是导水管道。城市雨水通过中层保水圈层中再生骨料透水混凝土中的孔隙结构进入预制板内，由于外层砂浆的密封性能，水将不会流出板体，从而将大量雨水储存在钢渣透水混凝土材料的孔隙内，蓄积在道路中的雨水在蒸发过程中将带走大量的路面热量，从而缓解城市热岛效应。而当城市路面遭遇暴雨，预制板内的水面将上升，当水面超过预制板中内置排水管道（即导水管道）的表面时，水将自然通过排水管道流入地下，从而避免由于暴雨带来的雨水滞留，形成路面径流的情况，而当雨水表面降低至管顶面以下时，排水结束，预制板中的水量得到补给，可用于吸收城市路面附近的热能。

该铺装材料形式为预制板材，预制板整体长宽均为1.5m，板厚10cm，在工厂批量生产后即可用于路面现场铺装。外层的砂浆层裹住内部的透水混凝土，厚度为5cm，封住侧壁以及底部透水混凝土的排水孔隙。中层主体结构由环保型材料再生骨料透水混凝土组成，其中的透水混凝土骨料主要从建筑垃圾回收获得。板中内置pvc管，管高9cm，内径为10cm，下表面与预制板板底平齐，不被砂浆包裹。管内用再生骨料透水混凝土填充。

所述外层密封砂浆层（即外层砂浆密封圈层1）包括侧壁（即侧壁砂浆层）和预制板底面（即底部砂浆层），部分砂浆与内部透水混凝土材料（即中层保水层）结合进入到靠砂浆层侧壁和底部的透水混凝土材料的孔隙中，砂浆硬化后具有不透水的特点，使得水从预制板上表面进入后不易流出。

中部保水结构层（即中层保水圈层2）为再生骨料透水混凝土圈层，该种材料本身具有较高的孔隙率，同时具有一定强度，能够承受路面上部行人、车辆的荷载，道路铺装后可以获得大体积储水空间，材料中的骨料主要为废弃的建筑材料，能够有效地利用废弃物。

所述内置排水结构（即内部疏水结构3）的外层为预先放入预制板内的空心圆柱体pvc管，其底部与预制板底平齐，故不会被砂浆包裹，pvc管内部用同样的再生骨料透水混凝土材料填充，使得该结构具有排水性能，排水管的顶部低于预制板顶面，当雨量较大时板内水面超过排水管顶部时，雨水将涌入管中排入地下，而不会使地表积水形成径流。pvc管的上表面位于中层保水圈层2中。

本发明提供了一种利用路面自储水功能缓解城市热岛效应，并带有自动排走多余雨水功能的环保型预制板，解决了目前道路由于保水性能和排水问题而造成城市热岛效应、路面积水的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于调节城市温度的再生骨料自储水预制板，由外层砂浆密封圈层、中部保水圈层、内部疏水结构组成。该路面可自动收集并储存雨水，当环境温度上升时，道路中的水分蒸发吸热，起到调节城市温度缓解城市热岛效应的作用。当遭遇暴雨时，预制板可自动将多余的雨水从板中流出，避免大量积水产生地表径流。本发明提供了一种用于调节城市温度，降低热岛效应的环保型可自储水预制板材，解决了目前道路材料由于保水性能和疏水性能两方面的缺陷而产生热岛效应、内涝现象的问题。

技术研发人员：李升涛;陈徐东;党文辉;李淑娟
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2019.04.01
技术公布日：2019.06.28