一種彩色瀝青混凝土透水磚及其製備方法與流程
2023-10-24 04:14:12
本發明屬於道路路面材料技術領域，具體涉及一種彩色瀝青混凝土透水磚及其製備方法。
背景技術：
透水磚起源於荷蘭，荷蘭人為不使圍海造城的地面下沉，製造了一種小型路面磚鋪設在道路面上，並使磚與磚之間預留2㎜的縫隙，這樣下雨時雨水會從磚與磚之間的縫隙中滲入地下。之後美國又發明了磚體本身有很強吸水功能的路面磚，當磚體本身吸滿水時就會向地下排去，但是排水速度很慢，在暴雨的天氣這種磚很不適用。九十年代我國發明了一種本身布滿透水孔洞滲水性好的路面磚，雨水會從磚體孔中迅速流向地下。為了加強磚體的抗壓和抗折強度，又採用了碎石為原料加入水泥及膠性外加劑使之透水、強度均滿足城市路面需要的透水磚。
當前我國絕大多數城市道路的廣場、人行道、停車場小區、公園等道路廣泛使用的是密級配瀝青混合料混凝土或水泥混凝土及水泥方磚等材料，城市地表逐漸被不透水面層覆蓋，這些硬覆蓋阻止天然水滲入地下，造成城市地下水位下降，損害了城市的水平衡，影響城市地表植物的生長，破壞了城市地表生態平衡，更嚴重者造成地層下陷。
合理使用原來通透的土壤表面，最大限度維持原有的自然狀態已成為人類不可忽視的焦點問題。
一些發達國家從上世紀70年代開始研究開發透水性路面材料，並將其應用於庭院、人行道、公共廣場、公園道路停車場等，增加了城市透水透氣空間，對調節城市的氣候，保持生態平衡得到了良好的效果，90年代後用透水材料替代傳統材料鋪設路面，已成為發達國家普遍經驗，由此產生海綿城市概念。
海綿城市是指城市像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的彈性，下雨時，吸水、蓄水、滲水、淨水。而需要時將蓄存的水釋放並加以利用，海綿城市對未來城市發展及人居環境改善有著長遠的意義，而透水路面是海綿城市的優異解決方案。
排水瀝青混合料與傳統的密級配瀝青混合料相比粗集料多，細集料少，礦料顆粒之間不能形成強有力的嵌鎖作用，混合料的強度主要靠膠結料作用。另外由於排水瀝青混凝土的大空隙特徵使其更容易受到日光、空氣及水的侵蝕導致混合料出現耐久性降低、透水透水功能喪失及透水磚變形等問題必須選擇高粘度高軟化點的改性瀝青膠結料。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種彩色瀝青混凝土透水磚及其製備方法，彩色瀝青混凝土透水方磚，其特點透水性強，承載力高，柔性面層給人以很好的行走舒適感。既美化城市，又加強城市道路的排水、地下蓄水能力，對調節城市的氣候，保持生態平衡起到積極的作用。本發明提供的彩色瀝青混凝土透水磚的原料成份及重量比如下：
不飽和樹脂196 96-98，
環烷酸鈷 0.5-3，
過氧化甲乙酮 1-3，
彩石 93-96，
礦料混合料 94-97，
90＃瀝青 82-88，
聚丙烯 5-9，
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 6-10，
上述的彩石顆粒粒徑為＜4.75㎜天然彩石；礦料混合料為顆粒粒徑5-15㎜碎石，顆粒粒徑為3-＜5㎜碎石和礦粉的混合料，三者重量比例為10：4：1。
本發明提供的彩色瀝青混凝土透水磚製備工藝如下：
1.高粘度（高軟化點）改性瀝青的製備：
將加熱至165℃的90＃瀝青投入攪拌器內，再投入規定量的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯攪拌同時將溫度升至180-190℃攪拌2小時以上，製成高粘度（高軟化點）改性瀝青；
2.底層：用開級配排水式磨耗層礦料混合料與高粘度（高軟化點）改性瀝青按重量比例在拌和機中攪拌，礦料混合料與高粘度（高軟化點）改性瀝青的重量比例為24：1；按規定量裝入方磚模具壓實製成透水瀝青混凝土；
3.彩色面層：將所需彩石與不飽和樹脂196、固化劑混合；
4.成型：將彩色面層混合料加在步驟2的透水瀝青混凝土面上至模具框平面，移至壓磚機成型，3小時後脫模。
本發明的積極效果：1、具有高透水性：透水磚底層採用開級配排水式磨耗層混合料礦料級配，有15%-25%的孔隙，能夠使透水速度達到31-52升/米/小時；使雨水能還原於地下或由於貯留一段時間，而使路表面的流量減少。從而改善植物、生物等的地下生長狀態；減輕下水管道的負擔；減少公共水域的汙染；蓄養地下水源；減輕或避免採用路面排水設施；2、具有高承載力：透水路面的承載力可通過調節面層與基層的級配，設計符合各種市政路用要求；3、增大抗滑性能、改善步行條件；4、減輕因日光漫反射造成的目眩：5、用瀝青混凝土作透水磚底層較水泥透水磚步行的舒適感強；6、填補了瀝青混凝土透水磚的空白。
具體實施方式
實施例1
1）將加熱至165℃的90＃瀝青85Kｇ投入攪拌器內，再投入8ｋｇ的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、7ｋｇ聚丙烯攪拌同時將溫度升至180-190℃攪拌2小時以上，製成高粘度（高軟化點）改性瀝青；
高粘度改性瀝青指標
2）將顆粒粒徑為5-15㎜碎石、顆粒粒徑為3-＜5㎜碎石加熱170℃與礦粉混合成礦料混合料，三者重量比例為10：4：1；將上述礦料混合料960Kｇ加入拌和機的拌缶中，幹拌5-10秒，再加入步驟1）高粘度（高軟化點）改性瀝青40Kｇ與礦料混合料拌和15-20秒即得透水磚底層的透水瀝青混合料；
3）取步驟2）中的透水瀝青混合料10.35Kｇ裝入300×300×60㎜模具壓實，製成透水瀝青混凝土；
4）將9.7Kｇ的196樹脂與0.1Kｇ環烷酸鈷、0.2Kｇ過氧化甲乙酮混合製成膠結料，再與彩石157Kｇ混合攪拌為彩石混合料；
5）取步驟4）1.8Kｇ彩石混合料，裝入步驟3）的透水瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機成型，3小時後脫模即得彩色瀝青混凝土透水方磚。
實施例2
步驟1）、2）、3）同實施例1中步驟1）、2）、3）；
4）將9.8Kｇ的樹脂196與0.05Kｇ環烷酸鈷、0.15Kｇ過氧化甲乙酮混合製成膠結料與彩石190Kｇ混合攪拌為彩石混合料；
5）取步驟4）1.9Kｇ的彩石混合料裝入步驟3）的透水瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機成型，3小時後脫模。
實施例3
步驟1）、2）、3）同實施例1中步驟1）、2）、3）；
4）將9.6Kｇ的樹脂196與0.2Kｇ環烷酸鈷、、0.2Kｇ過氧化甲乙酮混合製成膠結料與彩石133Kｇ混合攪拌為彩石混合料；
5）取步驟4）1.62Kｇ的彩石混合料裝入步驟3）的瀝青混凝土上至模具框平面移至成型機成型，3小時後脫模。
透水磚應用場合的選擇：
1.根據道路不同的用途選擇不同產品規格、滲水係數的透水磚。
人行街道的使用：應選擇規格在300×300㎜或300×150㎜的產品，因為透水磚的表面較為粗糙，規格太小的產品會影響整體鋪裝的美觀效果。厚度應50-60㎜選擇之間，透水率可在5-10㎜/ｓ速率這樣一般的中小雨可有即下即幹的效果。
車行道、停車場使用：產品因車行道、停車場載荷較重，使用面積較大這樣應選擇規格和厚度都大一些的產品，如400×200㎜、500×250㎜、500×500㎜80-120㎜，做到一勞永逸。
2.透水磚施工工藝和質量控制與普通透水磚同。