一种再生骨料柔性透水铺装体系及其制备方法
阅读说明：本技术 一种再生骨料柔性透水铺装体系及其制备方法 (Recycled aggregate flexible permeable pavement system and preparation method thereof ) 是由 王淼 陈向杰 李岩凌 何强 刘文才 周伟 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种再生骨料柔性透水铺装体系及其制备方法,属于混凝土路面技术领域。本发明的再生骨料柔性透水铺装体系,包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。本发明通过使用纯再生骨料替代掺加胶凝材料的天然骨料作为铺装结构层,极大降低原材料和施工造价；使用不同粒径的纯再生骨料作为每层铺装材料,组成了整体柔性铺装结构层,可以承受较大极限垂直变形,不易受力损坏。解决了目前海绵城市中较多使用的半刚性和刚性透水铺装体系造价高和易受力损坏的问题。(The invention relates to a recycled aggregate flexible permeable pavement system and a preparation method thereof, belonging to the technical field of concrete pavements. The recycled aggregate flexible permeable pavement system comprises a recycled coarse aggregate flexible base layer, a recycled fine aggregate flexible base layer and a surface layer decoration layer which are sequentially arranged on a soil foundation from bottom to top. According to the invention, the pure recycled aggregate is used for replacing the natural aggregate doped with the cementing material as the pavement structure layer, so that the raw materials and the construction cost are greatly reduced; pure recycled aggregate with different particle sizes is used as each layer of paving material to form an integral flexible paving structure layer, can bear larger limit vertical deformation, and is not easy to be stressed and damaged. The problems that semi-rigid and rigid permeable pavement systems which are frequently used in sponge cities are high in manufacturing cost and prone to stress damage are solved.)
技术领域
本发明涉及一种再生骨料柔性透水铺装体系及其制备方法，属于混凝土路面技术领域。
背景技术
随着国家海绵城市建设力度的不断加大，透水铺装体系作为海绵城市基层建设中最常见的铺装结构形式，在海绵城市建设中的应用十分广泛。透水铺装结构在海绵城市建设中消除内涝、解决雨水径流污染、补充地下水、恢复水生态、雨水资源化利用、节约水资源等方面正在发挥重要的作用。据统计，我国建筑垃圾的排放量占城市垃圾总量的30％～40％，每年新产生建筑垃圾超过3亿吨。大部分采用露天堆放或填埋的处理方式，这样不仅占用耕地、耗用大量的垃圾清运及填埋等建设费用，还对大气和水域造成严重的污染，破坏自然生态环境。因此，将海绵城市透水铺装体系建设与建筑垃圾环保利用有机结合起来，使建筑垃圾得到资源化循环再利用，意义重大。
目前行业内常用的透水铺装结构体系从下到上主要分为土基层(素土夯实)、基层和面层装饰层，铺装结构基层一般采用刚性透水混凝土或半刚性无机结合料稳定碎石等材料。
因刚性透水混凝土或半刚性无机结合料稳定碎石中包含大量水泥、石灰、粉煤灰等胶凝材料和天然骨料，这些材料均价格昂贵的；这类基层材料均需要先进行厂拌，然后通过罐车运输到现场施工并养护一定龄期，方能进行面层施工，施工效率低。因土基层吸水膨胀或冻胀，和面层受压共同作用，造成刚性或半刚性基层出现受力开裂损坏，进而会造成整个透水铺装体系受损。
因此，需要开发一种再生骨料柔性透水铺装体系，能够解决造价高的问题和易受力开裂损坏的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种再生骨料柔性透水铺装体系及其制备方法，该再生骨料柔性透水铺装体系解决了目前海绵城市中较多使用的半刚性和刚性透水铺装体系造价高和易受力损坏的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种再生骨料柔性透水铺装体系，包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。
本发明通过使用纯再生骨料替代掺加胶凝材料的天然骨料作为铺装结构层，极大降低原材料和施工造价；使用不同粒径的纯再生骨料作为每层铺装材料，组成了整体柔性铺装结构层，可以承受较大极限垂直变形，不易受力损坏。解决了目前海绵城市中较多使用的半刚性和刚性透水铺装体系造价高和易受力损坏的问题。
因再生骨料之间存在大量的孔隙，骨料之间活动接触，因此整个基层具有较好的柔性，在土基层吸水或冻胀情况下，整个再生骨料柔性基层会有一定的伸缩变化，能够缓冲基层受力；当面层受力传到基层时，也能缓冲基层受力，故这种柔性基层能够很好的避免因受力对整个透水铺装体系造成的开裂损坏。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述再生粗骨料柔性基层中，粗骨料粒径为5～25mm，压实厚度为200～600mm。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述再生细骨料柔性基层中，细骨料粒径为1～5mm，压实厚度为100～500mm。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述面层装饰层为装饰性透水混凝土或透水砖。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述土基为素土。
作为本发明所述再生骨料柔性透水铺装体系的优选实施方式，所述土基的压实度不小于95％。
第二方面，本发明提供了上述再生骨料柔性透水铺装体系的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先进行土基夯实；
(2)其次再分别进行再生粗骨料柔性基层和再生细骨料柔性基层摊铺压实；
(3)最后进行面层装饰层施工，按具体施工要求进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明研制的海绵城市再生骨料柔性透水铺装体系，降低了原材料成本，提高了施工效率，极大提升了透水铺装体系的耐久性，而且能够大量消耗目前城市产生的混凝土固废和砖瓦固废等各类建筑垃圾，变废为宝，实现了建筑垃圾的循环利用，具有很高的经济和环保价值。
(2)本发明的再生骨料柔性透水铺装体系具有以下效果：①能迅速将水分排放到土基。②能有效防止含水土基的冻胀作用对面层装饰层稳定性产生不良影响。③渗入地下的水能够在土基中得以保存，不仅能满足植物水分的补给，还能补充地下水位。④再生骨料比天然骨料吸水率高、渗透系数大，透水效果更优越，可有效缓解城市“热岛效应”，调节城市温度和湿度。⑤节约大量天然石材，既有经济效益，又有社会环境效益。
附图说明
图1为本发明再生骨料柔性透水铺装体系的结构示意图，其中，1、面层装饰层，2、再生细骨料柔性基层，3、再生粗骨料柔性基层，4、土基。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明再生骨料柔性透水铺装体系的结构示意图如图1所示，其中，1、面层装饰层，2、再生细骨料柔性基层，3、再生粗骨料柔性基层，4、土基。
实施例1
一种再生骨料柔性透水铺装体系，包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％，再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。再生粗骨料柔性基层中，粗骨料粒径为5～10mm，压实厚度为200～300mm。再生细骨料柔性基层中，细骨料粒径为1～3mm，压实厚度为100～200mm。面层装饰层为装饰性透水混凝土。土基的压实度不小于95％。
本实施例再生骨料柔性透水铺装体系的制备方法包括以下步骤：
(1)首先进行土基夯实；
(2)其次再分别进行再生粗骨料柔性基层和再生细骨料柔性基层摊铺压实；
(3)最后进行面层装饰层施工，按具体施工要求进行。
因再生骨料之间存在大量的孔隙，骨料之间活动接触，因此整个基层具有较好的柔性，在土基层吸水或冻胀情况下，整个再生骨料柔性基层会有一定的伸缩变化，能够缓冲基层受力；当面层受力传到基层时，也能缓冲基层受力，故本实施例的柔性基层能够很好的避免因受力对整个透水铺装体系造成的开裂损坏。
实施例2
一种再生骨料柔性透水铺装体系，包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％，再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。再生粗骨料柔性基层中，粗骨料粒径为20～25mm，压实厚度为500～600mm。再生细骨料柔性基层中，细骨料粒径为3～5mm，压实厚度为400～500mm。面层装饰层为透水砖。土基的压实度不小于95％。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例3
一种再生骨料柔性透水铺装体系，包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％，再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。再生粗骨料柔性基层中，粗骨料粒径为10～15mm，压实厚度为300～400mm。再生细骨料柔性基层中，细骨料粒径为1～3mm，压实厚度为200～300mm。面层装饰层为装饰性透水混凝土。土基的压实度不小于95％。
本实施例的制备方法同实施例1。
实施例4
一种再生骨料柔性透水铺装体系，包括自下而上顺次设于土基上的再生粗骨料柔性基层、再生细骨料柔性基层和面层装饰层。再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％，再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。再生粗骨料柔性基层中，粗骨料粒径为15～20mm，压实厚度为400～500mm。再生细骨料柔性基层中，细骨料粒径为3～5mm，压实厚度为300～400mm。面层装饰层为透水砖。土基的压实度不小于95％。
本实施例的制备方法同实施例1。
效果例1
为了考察本发明的再生骨料柔性透水铺装体系与其他透水铺装体系的效果对比，设置了试验例1～3和对比例1～2。试验例1～3中，再生粗骨料柔性基层的压实度不低于85％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％；再生细骨料柔性基层的压实度不低于90％，最大干密度为1.3～2.0，最佳含水量为5％～20％。试验例1～3和对比例1～2的结构组成如表1所示，同时在暴雨条件下对试验例1～3和对比例1～2进行测试，其雨水到达土基时间如表1所示；并对试验例1～3和对比例1～2的稳定情况进行测试，测试结果如表1所示。
表1
由表1可知，半刚性或刚性透水砖在暴雨条件下，雨水到达土基的时间较长，且基层和面层装饰层均不稳定。本发明的再生骨料柔性透水铺装体系，能迅速将水分排放到土基，能有效防止含水土基的冻胀作用对面层装饰层稳定性产生不良影响。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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