道路吸音高彈性混凝土材料的製作方法
2023-10-22 22:13:57
專利名稱：道路吸音高彈性混凝土材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種建築材料技術領域的混凝土，具體地講，涉及一種道路吸音高彈性混凝土材料。
背景技術：
目前，國內的城市道路和高速公路的路面材料基本都是採用水泥混凝土或瀝青混凝土材料構成。普通水泥混凝土路面剛性大，當汽車在上面行使時將會產生很大噪音，對公路附近的居民產生嚴重的噪音環境汙染。另外，由於水泥混凝土材料溫度變形大，在水泥混凝土路面施工過程中，為保證路面的耐久性，通常會設置較寬的收縮縫，這也將產生較大震動。因此，為了達到行車的舒適性，當今世界道路建造的主流是用瀝青混合料作為路面材料。但隨著瀝青作為自然資源不斷減少，價格不斷上漲，瀝青混凝土道路建造和維護費用將越來越昂貴，其整體使用壽命性價比超過水泥混凝土道路，並不斷地繼續擴大。更為重要的是，隨著人們環境意識提高，大家對城市道路噪音汙染問題越來越關注，希望能有一種吸音的路面材料，一方面能有效地降低道路噪音，另外一方面又能不增加成本和造價。
經對現有技術的文獻檢索發現，劉蓮香等在《磚瓦》第6期2005，P55-57撰文《利用陶粒製備地鐵吸音材料》，該文通過試驗分析了材料的容重、厚度、含氣量等因素對這種吸音材料吸音性能的影響，但其並不是作為一種路面材料。此外，近年來，國內外，也有部分學者開展了彈性混凝土的一些性能研究，如劉春生等在《混凝土》第7期2005，P38-42撰文《橡膠細集料水泥砂漿基本性能研究》，該文探討了橡膠細集料水泥砂漿的基本力學性能，對其未來的應用做了些展望，包括其作為一種道路吸音材料。但從現有的文獻和資料，還未見有關用於道路工程的吸音高彈性混凝土的報導。
發明內容
本發明的目的在於針對現有的水泥混凝土路面剛性高而噪聲大、收縮縫寬且震動強等缺陷和不足，提供一種道路吸音高彈性混凝土材料。使其能夠減少、減窄或消除水泥混凝土路面的伸縮縫，同時增加路面柔度，從根本上改善水泥混凝土路面高噪聲、高震動的缺點，同時保持普通混凝土的其它方面的優點。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明各組分及其重量百分比為矽酸鹽水泥15.0-17.0％粉煤灰1-3％碳酸鈣礦粉8.6-9.6％破碎的橡膠輪胎顆粒A 1.15-2.15％破碎的橡膠輪胎顆粒B 2.35-3.35％粗集料25.6-28.6％細集料29.3-32.0％水9.0-10.5％高效減水劑0.20-0.40％。
本發明由矽酸鹽水泥、粉煤灰、碳酸鈣礦粉、破碎的橡膠輪胎顆粒，粗集料、細集料、高效減水劑和水按一定比例在道路施工現場或混凝土攪拌站進行攪拌後澆注成型而成。主要是利用破碎的橡膠輪胎顆粒對混凝土的高脆性和大剛性進行改性，以實現混凝土的高彈性和大柔韌性，降低汽車行駛過程中造成的噪音，從而達到吸音的效果。為實現可持續發展和降低成本，在拌和物中摻入一定量的粉煤灰，同時達到改善拌和物工作性易於澆注成型，為防止混凝土路面澆注成型後由於收縮和溫度變形產生裂縫，其中部分橡膠輪胎顆粒加工成纖維狀，以提高變形的能力。
本發明採用的原材料水泥宜選用42.5強度等級的矽酸鹽水泥，粉煤灰宜選用II級粉煤灰，碳酸鈣礦粉粒徑約為8.0μm，破碎的橡膠輪胎顆粒A，加工成長度為10.0±5.0mm，長徑比為6.0的纖維狀，破碎的橡膠輪胎顆粒B加工成粒徑範圍為0.05-0.7mm顆粒，粗集料易選用粒徑範圍為5-31.5mm連續級配的碎石，細集料易選用中砂，細度模數約為2.8，高效減水劑易選用萘磺酸鹽系。
本發明道路吸音高彈性混凝土材料的製備方法，按以下順序進行拌和澆注成型①將水泥、粉煤灰和碳酸鈣礦粉進行幹拌1分鐘，加入40％水攪拌2-3分鐘；②加入破碎的橡膠輪胎顆粒A和B，攪拌3分鐘；③加入粗集料和細集料，其攪拌時間為15秒-1分鐘，最後加入溶解有高效減水劑的剩餘水，攪拌成混凝土混合料，其攪拌時間為2-3分鐘。
本發明與其它路面混凝土材料相比優點在於彈性大，柔韌性高，無收縮縫，能有效降低路面噪音，同時工藝簡單，施工方便，而且由於有效利用了廢舊輪胎，價格低廉，具有較高的環保價值。
具體實施例方式
結合本發明內容提供以下實施例道路吸音高彈性混凝土材料，由矽酸鹽水泥、粉煤灰、碳酸鈣礦粉、破碎的橡膠輪胎顆粒，粗集料、細集料、高效減水劑和水按一定比例，以如下工藝方法完成先將按配合比設計要求的水泥、粉煤灰和碳酸鈣礦粉進行幹拌1分鐘，加入40％水攪拌2-3分鐘；然後加入破碎的橡膠輪胎顆粒A和B，攪拌3分鐘；隨後加入粗集料和細集料，其攪拌時間為15秒-1分鐘，最後加入溶解有高效減水劑的剩餘水，攪拌成混凝土混合料，其攪拌時間為2-3分鐘。將攪拌好的混凝土混合料鋪築路面，並進行適當的振搗，振搗時間不宜超過2分鐘。澆注成型後進行適當的養護，一般前7天，要保證混凝土表面有一定的溼度。
製備的道路吸音高彈性混凝土材料組分含量的重量百分比如下
上述四項施例的混凝土拌和物，按本發明提供的攪拌工藝進行攪拌，並進行道路施工，其具有良好的和易性。硬化後，所製作的混凝土標準試樣28天時抗壓強度均達到20MPa以上，抗折強度達到6MPa以上。澆注的混凝土路面車輛通行時，噪音明顯下降，並行車舒適。
權利要求
1.一種道路吸音高彈性混凝土材料，其特徵在於，各組分及其重量百分比為矽酸鹽水泥15.0-17.0％粉煤灰1-3％碳酸鈣礦粉8.6-9.6％破碎的橡膠輪胎顆粒A 1.15-2.15％破碎的橡膠輪胎顆粒B 2.35-3.35％粗集料25.6-28.6％細集料29.3-32.0％水9.0-10.5％高效減水劑0.20-0.40％。
2.根據權利要求1所述的道路吸音高彈性混凝土材料，其特徵是，所述的破碎的橡膠輪胎顆粒A，加工成長度為10.0±5.0mm，長徑比為6.0的纖維狀。
3.根據權利要求1所述的道路吸音高彈性混凝土材料，其特徵是，所述的破碎的橡膠輪胎顆粒B，加工成粒徑範圍為0.05-0.7mm顆粒。
4.根據權利要求1所述的道路吸音高彈性混凝土材料，其特徵是，所述的碳酸鈣礦粉其粒徑為8.0μm。
5.根據權利要求1所述的道路吸音高彈性混凝土材料，其特徵是，所述的高效減水劑是萘磺酸鹽系減水劑。
全文摘要
一種用於道路工程的路面吸音高彈性混凝土材料，各組分及其重量百分比為普通矽酸鹽水泥15.0－17.0％，粉煤灰1.0－3.0％，碳酸鈣礦粉8.6－9.6％，破碎的橡膠輪胎顆粒A 1.15－2.15％，破碎的橡膠輪胎顆粒B 2.35－3.35％，粗集料25.6－28.6％，細集料29.3－32.0％，水9.0－10.5％，高效減水劑0.20－0.40％。本發明具有充分利用廢舊輪胎，減少環境汙染和成本低等優點，所澆注的水泥混凝土路面具有高彈性和大柔韌性，同時可以有效減少、減窄或消除水泥混凝土路面的伸縮縫，達到消除、降低和吸收噪音，具有環保價值。
文檔編號C04B14/02GK1821159SQ20061002450
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月9日 優先權日2006年3月9日
發明者陳兵, 陳龍珠 申請人:上海交通大學