一种透水型沥青路面结构 |
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| 申请号 | CN201710678628.0 | 申请日 | 2017-08-10 | 公开(公告)号 | CN107313321A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 新沂市中诺新材料科技有限公司; | 发明人 | 吴东海; 庄迪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种透 水 型 沥青 路面结构，包括路面,所述路面下方设置有透水性 混凝土 层，所述透水性混凝土层下方设置有 岩石 层，所述岩石层下方设置有混凝土层，所述混凝土层下方设置有地表，所述混凝土层内设置有管道，所述管道另一端固定连接有与之相互匹配的 套管 ，所述套管远离管道一端贯穿混凝土层侧面，且延伸至混凝土层外侧，所述管道顶部固定连接有若干个渗水管，所述渗水管底端固定连接有渗水砖，所述管道底部固定连接有若干个出水管，所述出水管的出水口设置在混凝土层外侧，本实用透水型沥青路面结构具有保护生态环境、避免防滑效果改变、避免出现塌方险情等特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种透水型沥青路面结构，包括路面（1），其特征在于：所述路面（1）下方设置有透水性混凝土层（2），所述透水性混凝土层（2）下方设置有岩石层（3），所述岩石层（3）下方设置有混凝土层（4），所述混凝土层（4）下方设置有地表（5），所述混凝土层（4）内设置有管道（6），所述管道（6）一端贯穿混凝土层（4）侧面，且延伸至混凝土层（4）外侧，所述管道（6）另一端固定连接有与之相互匹配的套管（7），所述套管（7）远离管道（6）一端贯穿混凝土层（4）侧面，且延伸至混凝土层（4）外侧，所述管道（6）顶部固定连接有若干个渗水管（8），所述渗水管（8）底端固定连接有渗水砖（9），所述管道（6）底部固定连接有若干个出水管（10），所述出水管（10）的出水口设置在混凝土层（4）外侧，且所述渗水管（8）、渗水砖（9）和出水管（10）均位于混凝土层（4）内。 |
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| 说明书全文 | 一种透水型沥青路面结构技术领域背景技术[0002] 随着我国经济的发展和城市建设步伐的加快，不透水路面给城市生态环境带来的负面影响也为之加大，普遍的混凝土路面结构，路面积水使得路面本身的防滑效果大大降低，且若水分不及时排出，水分的长时间浸泡，易造成塌方。 发明内容[0003] 本发明解决的技术问题在于克服现有技术的影响生态环境、防滑效果降低、易造成塌方险情缺陷，提供一种透水型沥青路面结构。所述透水型混凝土路面结构具有保护生态环境、避免防滑效果改变、避免出现塌方险情等特点。 [0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种透水型沥青路面结构，包括路面,所述路面下方设置有透水性混凝土层，所述透水性混凝土层下方设置有岩石层，所述岩石层下方设置有混凝土层，所述混凝土层下方设置有地表，所述混凝土层内设置有管道，所述管道一端贯穿混凝土层侧面，且延伸至混凝土层外侧，所述管道另一端固定连接有与之相互匹配的套管，所述套管远离管道一端贯穿混凝土层侧面，且延伸至混凝土层外侧，所述管道顶部固定连接有若干个渗水管，所述渗水管底端固定连接有渗水砖，所述管道底部固定连接有若干个出水管，所述出水管的出水口设置在混凝土层外侧，且所述渗水管、渗水砖和出水管均位于混凝土层内。 [0005] 优选的，所述岩石层包括若干个砖块，若干个所述砖块之间通过连接块固定连接。 [0006] 优选的，所述连接块上开设有若干个孔洞，且所述孔洞 与砖块之间的空隙相平行。 [0007] 优选的，所述渗水砖横截面为半圆形，且所述渗水砖顶端表面为弧形。 [0008] 优选的，所述渗水管与出水管从左至右依次呈线性排列。 [0009] 优选的，所述管道界面外圆的直径不能大于套管界面内圆的直径。 [0010] 所述路面材料为复合改性沥青。 [0011] 所述复合改性沥青以AL(R)-1沥青,AL(M)-3沥青，外掺改性胶粉，SBS等原料通过剪切法，快速搅拌处理等方法制备而成。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过透水性混凝土层将路面水分传递到岩石层，岩石层砖块的设置，使得水分从砖块之间的空隙到达混凝土层，多块砖块的空隙使得水分被分流，保证路面的水分更快的到达混凝土层，避免路面水分过多而影响防滑效果，且保证了路面的生态环境，连接块的设置保证砖块之间的空隙不会随着路面的压力增大而减小，水分在混凝土层内经过渗水砖和渗水管的渗透作用到达管道内，渗水砖的顶端弧面可使得渗水操作以最大的面积接触混凝土层，加上渗水管的双重作用，进而混凝土层内的水分能被充分渗透，混凝土层水分的充分吸收，避免了混凝土层内水分未被及时排出而造成塌方的险情，水分再从管道两端以及出水管排出，在铺设下一块路面时，管道可通过套管与下一个管道连接，路面采用复合改性沥青具有非常好的拉伸强度，能够大幅度降低路面破损率。附图说明 [0013] 图1为本发明剖视图；图2为本发明部件连接块的俯视图。 [0014] 图中标号：1、路面，2、透水性混凝土层，3、岩石层，4、混凝土层，5、地表，6、管道，7、套管，8、渗水管，9、渗水砖，10、出水管，11、砖块，12、连接块，13、孔洞。 具体实施方式[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。 [0016] 请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种透水型沥青路面结构，包括路面1, 路面1具有渗水孔，所述路面1下方设置有透水性混凝土层2，所述透水性混凝土层2下方设置有岩石层3，所述岩石层3包括若干个砖块11，若干个所述砖块11之间通过连接块12固定连接，所述连接块12上开设有若干个孔洞13，且所述孔洞 13与砖块11之间的空隙相平行，所述岩石层3下方设置有混凝土层4，所述混凝土层4下方设置有地表5，所述混凝土层4内设置有管道6，所述管道6一端贯穿混凝土层4侧面，且延伸至混凝土层4外侧，所述管道6另一端固定连接有与之相互匹配的套管7，所述套管7远离管道6一端贯穿混凝土层4侧面，所述管道6界面外圆的直径不能大于套管7界面内圆的直径，且延伸至混凝土层4外侧，所述管道6顶部固定连接有若干个渗水管8，所述渗水管8底端固定连接有渗水砖9，所述渗水砖9横截面为半圆形，且所述渗水砖9顶端表面为弧形，所述管道6底部固定连接有若干个出水管10，所述出水管10的出水口设置在混凝土层4外侧，且所述渗水管8、渗水砖9和出水管10均位于混凝土层4内，所述渗水管8与出水管10从左至右依次呈线性排列。 [0017] 工作原理：本发明通过透水性混凝土层2将路面1水分传递到岩石层3，岩石层3砖块11的设置，使得水分从砖块11之间的空隙到达混凝土层4，多块砖块11的空隙使得水分被分流，保证路面的水分更快的到达混凝土层4，避免路面1水分过多而影响防滑效果，且保证了路面1的生态环境，连接块12的设置保证砖块之间的空隙不会随着路面1的压力增大而减小，水分在混凝土层4内经过渗水砖9和渗水管8的渗透作用到达管道6内，渗水砖9的顶端弧面可使得渗水操作以最大的面积接触混凝土层4，加上渗水管8的双重作用，进而混凝土层4内的水分能被充分渗透，混凝土层4水分的充分吸收，避免了混凝土层4内水分未被及时排出而造成塌方的险情，水分再从管道6两端以及出水管10排出，在铺设下一块路面1时，管道6可通过套管7与下一个管道6连接。 [0018] 所述路面1材料为复合改性沥青，所述复合改性沥青以AL(R)-1沥青,AL(M)-3沥青，外掺改性胶粉，SBS等原料通过剪切法，快速搅拌处理等方法制备而成。 [0019] 具体实施例如下：实施例1制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:60的样（单位份）。AL(R)- 1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份，纳米碳纤维10份，5%的NAOH溶液60份，乙酸 15份，二甲苯20份，钙锌稳定剂16份，交联剂过氧化二异丙苯30份。 [0020] 步骤1、将200份AL(R)-1沥青加热至180℃，加入60份改性胶粉，在220℃、1800r/min下剪切一定时间制得胶粉改性沥青A1;步骤2、然后将10份纳米碳纤维加入其中，在80℃水浴搅拌反应3h; 步骤3、将60份5%的NAOH溶液，放入加热到70℃后迅速倒入上述制得的纳米纤维胶粉改性沥青A1中同时热搅拌处理2h； 步骤4、向碱处理好的A1沥青缓慢加入40份SBS，然后在180℃，3300r/min下剪切一段时间制得胶粉/SBS改性沥青A2; 步骤5、然后转移到三口烧瓶里通入氦气排除空气，然后在加入15份乙酸，在水浴50℃下搅拌反应3h; 步骤6、然后加入20份二甲苯，转移到聚四氟乙烯的反应釜里在真空干燥箱里200℃下反应3h; 步骤7、向上述乙酸,二甲苯处理好的A2沥青中加入16份钙锌稳定剂，在220℃,4000r/min下剪切2h制得添加稳定剂的改性沥青A3; 步骤8、将上述的改性沥青A3热搅拌处理2h； 步骤9、将上述搅拌后的A3改性沥青中加入170份AL(M)-3型沥青，在240℃，4500r/min下搅拌处理2h初步得到复合改性沥青； 步骤10、将30份交联剂过氧化二异丙苯加入到初步制得的复合改性沥青中，在转移到高压反应釜里在300℃，12MPA下氮气气氛下反应3h，最终得到AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青。 [0021] 实施例2制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉150:190:45:30的样（单位份）。AL(R)-1150份，AL(M)-3190份，SBS45份，改性胶粉30份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0022] 实施例3制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉210:170:40:60的样（单位份）。AL(R)-1210份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0023] 实施例4制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉220:170:40:60的样（单位份）。AL(R)-1220份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份，。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0024] 实施例5制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉230:170:40:60的样（单位份）。AL(R)-1230份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份，。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0025] 实施例6制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:180:40:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3180份，SBS40份，改性胶粉60份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0026] 实施例7制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:190:40:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3190份，SBS40份，改性胶粉60份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0027] 实施例8制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:200:40:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3200份，SBS40份，改性胶粉60份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0028] 实施例9制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:45:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS45份，改性胶粉60份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0029] 实施例10制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:50:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS50份，改性胶粉60份。其他原料用量,操作步骤跟实施例1一样。 [0030] 实施例11制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:65的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉65份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0031] 实施例12制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:70的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉70份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0032] 实施例13制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:75的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉75份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0033] 实施例14，与实施例1工艺原料完全一样，不同在于，步骤8中还加入20份乳酸-SBA-15-巯基化膨润土活性剂；SBA-15-巯基化膨润土活性剂制方法如下：按照质量计算：将40份巯基化膨润土与20份SBA-15粉末、与20份盐酸混合充分反应后蒸发过量盐酸，加入过量水，再加入氨水至稀土完全沉淀，过滤，水洗至无氯离子，加入离子水，得到悬浮液，加热至60℃后边搅拌边加入乳酸水溶液保温反应5h，蒸发过量水析出产物过滤干燥得到乳酸-SBA-15-巯基化膨润土活性剂； 其中SBA-15粉末制备方法如下： 将5g三嵌段共聚物PluronicP123加入到200mLH2SO4溶液(0．4mol·L－1)中，磁力搅拌 6h直至溶液澄清;然后在室温下加入0.2gNaOH固体，并加入13mLNa2SiO3-NaOH溶液(含27%SiO2、14%NaOH)，持续在室温下剧烈磁性搅拌5d，最终会出现大量凝胶，体系pH维持在1左右;所得固体经过滤，去离子水洗3次后在333K干燥过夜;最后固体颗粒物在马弗炉中以 10K·min－1的速度升温至823K并持续灼烧6h，冷却后研磨即可得到SBA-15粉末； 巯基化膨润土的制备： 将钙基膨润土先用20%盐酸溶液进行酸活化改性，完成后用巯基试剂对酸改性膨润土进行巯基化改性，制得巯基化膨润土，将材料研磨过200目筛。 [0034] 实施例15，与实施例2工艺步骤一样，不同在于，步骤8中还加入20份SBA-15-巯基化膨润土活性剂。 [0035] 对照例1制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:60的样（单位份）。AL(R)-1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。不加入碳纳米纤维改性处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0036] 对照例2制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:60的样（单位份）。AL(R)1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。其中不对纳米纤维胶粉改性沥青A1进行碱处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0037] 对照例3制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:60的样（单位份）。AL(R)1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。其中不进行氦气排除空气，在空气气氛下进行乙酸处理，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0038] 对照例4制取AL(R)-1，AL(M)-3，SBS,改性胶粉200:170:40:60的样（单位份）。AL(R)1200份，AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。不加入钙锌稳定剂，操作步骤跟实施例1一样。 [0039] 对照例5制取AL(M)-3，SBS,改性胶粉170:40:60的样（单位份）。AL(M)-3170份，SBS40份，改性胶粉60份。其中不加入AL(R)-1沥青，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0040] 对照例6制取AL(R)-1，SBS,改性胶粉200:40:60的样（单位份）。AL(R)1200份，SBS40份，改性胶粉60份。其中不加入AL(M)-3沥青，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。 [0041] 实施例7，与实施例14工艺原料完全一样，不同在于，步骤8中还加入20份巯基化膨润土材料。 [0042] 实施例8，与实施例14工艺原料完全一样，不同在于，步骤8中还加入20份SBA-15粉末。 [0043] 拉伸强度测试：将制得的AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青，在尚未达到固化温度时均匀涂在已磨光滑的铁板上，将两块铁板黏在一起，两铁面的接触面积为4×4cm。放入烘箱中恒温固化，固化结束后取出即为试样。本文按照ASTMD638-03所规定的方法，采用GP-TS20009拉伸实验机以500mm/min的速度，测试温度为20℃，试样在相同条件下测定拉伸强度。 [0044] 表一拉伸强度测试结果实验结果表明：可以发现对比实施例，实施例1,2制得的AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青拉伸性能最好。说明该原料配比具有更好的协同作用，操作工艺最有利于合成拉伸性能好的AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青。其它工艺下制得的AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青拉伸强度一般。对比实施例1，对比例1,2,3,4,5，6可以发现。不加入碳纳米纤维改性处理，不对纳米纤维胶粉改性沥青A1进行碱处理，不进行氦气排除空气，在空气气氛下进行乙酸处理，其中不加入AL(R)-1沥青，不加入AL(M)-3沥青制得的AL(R)-1/AL(M)-3复合改性沥青拉伸性能都不好。 |
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