一種新型路面透水復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體而言，涉及一種新型路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，所述路面透水復(fù)合材料主要由以下原料組份制成：砂石80～120份、改性聚氨酯1～10份、外摻劑0.1～1份。該路面透水復(fù)合材料通過(guò)表層微米級(jí)孔隙過(guò)濾層進(jìn)行過(guò)濾透水，保證透水孔不堵塞，抗滑性能好，可以實(shí)現(xiàn)凈水、蓄水功能；且強(qiáng)度高，耐久性好，不易變色。本發(fā)明還提供了一種所述路面透水復(fù)合材料的制備方法，該方法常溫生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，能夠節(jié)約成本。
【專利說(shuō)明】
一種新型路面透水復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體而言，涉及一種新型路面透水復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市化建設(shè)步伐的加快，城市被越來(lái)越多的不透水建筑物、路面等覆蓋，引起 城市熱島效應(yīng)、增加城市防洪危險(xiǎn)。下雨時(shí)，不透水地面完全阻止了雨水直接滲透入地，滿 地積水使人們的出行變得很不方便;寶貴的水資源最后隨著排水管道流走，加重了城市排 水設(shè)施的負(fù)擔(dān);雨水的大量流失導(dǎo)致地下水位難以回升，直接影響到城市植被的健康，使得 城市中的地表植物難以正常生長(zhǎng)，加重市政綠化負(fù)擔(dān)；雨水的大量流失會(huì)加劇城市干旱缺 水等現(xiàn)象。通過(guò)在城市鋪設(shè)大量透水磚可以有效地緩解上述負(fù)面現(xiàn)象。
[0003] 路面透水復(fù)合材料，如透水磚等，顧名思義，水可以通過(guò)透水復(fù)合材料滲透到地底 下，有利于整個(gè)環(huán)境的排水功能。在易積水的地方鋪設(shè)路面透水復(fù)合材料可很好地緩解積 水的問(wèn)題。
[0004] 目前市場(chǎng)上的一些路面透水復(fù)合材料由于材質(zhì)或工藝原因，仍然存在著諸多不 足，例如:透水孔容易被灰塵或雜物堵塞，因此不能持續(xù)保持高的透水性能;強(qiáng)度低，容易折 斷，耐久性差;生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成型質(zhì)量較差，表面粗糙。
[0005] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種路面透水復(fù)合材料，所述的路面透水復(fù)合材料具 有強(qiáng)度尚、滲水性和濾水等優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的路面透水復(fù)合材料的制備方法，該方法生 產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成型質(zhì)量好。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0009] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以下原料組份制成：
[0010] 砂石80~120份、改性聚氨酯1~10份、外摻劑0.1~1份。
[0011] 根據(jù)傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)理論，公路與城市道路路面具有密實(shí)、平整、耐磨、抗滑等特征， 面層材料多用密實(shí)的瀝青混合料、水泥混凝土等，故具有不透水的性能。路面排水多利用路 拱橫坡度讓雨水由道路中線流向外車道后，城市道路通過(guò)排水管帶走，公路則利用邊溝排 水。很多城市在降雨量過(guò)大的時(shí)候，會(huì)因排水速度不夠而造成路面積水問(wèn)題。
[0012] 目前用于輕型交通和慢行交通路面透水材料主要采用孔隙率及貫通大孔隙原理 實(shí)現(xiàn)透水功能，以水泥或者瀝青作為主要膠凝材料，有混凝土透水材料、透水瀝青混凝土材 料、水泥制透水磚、燒結(jié)成型透水磚等。該類材料長(zhǎng)期使用之后孔隙容易堵塞，透水功能減 弱或失效，強(qiáng)度低，耐久性差。通過(guò)合理搭配各原料組份，本申請(qǐng)?zhí)峁┑穆访嫱杆畯?fù)合材料 透水性能好，且強(qiáng)度好，耐久性好，適合鋪設(shè)于輕型交通和慢行交通路面。
[0013] 優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，所述砂石的粒徑為0.1~0.5mm。
[0014] 砂石在路面透水復(fù)合材料中起到骨料作用，除提供必要的強(qiáng)度等功能外，還是所 述材料透水性能的基礎(chǔ)。合適的砂石粒徑可提供更好的透水能力和濾水能力。
[0015] 進(jìn)一步優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，所述砂石為天然彩砂、覆膜砂、普 通河沙或風(fēng)積砂中的一種或多種
[0016] 優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以下原料組份制 成：
[0017] 天然彩砂90~110份、改性聚氨酯5~10份、外摻劑0? 1~1份。
[0018] 天然彩砂主要功能為骨料作用，保證復(fù)合材料強(qiáng)度、防滑性和耐磨性，以及通過(guò)彩 砂天然顏色進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)，砂粒之間空隙提供透水通道和蓄水空間，砂粒之間微米級(jí)空隙 實(shí)現(xiàn)濾、凈水功能。
[0019] 優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以下原料組份制 成：
[0020] 覆膜砂90~110份、改性聚氨酯1~4份、外摻劑0.1~0.5份。
[0021 ]覆膜砂主要功能為骨料作用，保證復(fù)合材料強(qiáng)度、防滑性和耐磨性，以及通過(guò)覆膜 處理后變成天然顏色進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)，砂粒之間空隙提供透水通道和蓄水空間，砂粒之間微 米級(jí)空隙實(shí)現(xiàn)濾、凈水功能。
[0022]優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以下原料組份制 成：
[0023] 普通河沙或風(fēng)積砂90~110份、改性聚氨酯4~10份、外摻劑0.1~1份。
[0024] 普通河沙或風(fēng)積砂主要功能為骨料作用，保證復(fù)合材料強(qiáng)度、防滑性和耐磨性，砂 粒之間空隙提供透水通道和蓄水空間，砂粒之間微米級(jí)空隙實(shí)現(xiàn)濾、凈水功能。
[0025] 優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，所述改性聚氨酯為有機(jī)硅改性聚氨酯。
[0026] 有機(jī)硅改性聚氨酯主要功能為膠凝作用，將砂粒固結(jié)定型，并確保復(fù)合材料強(qiáng)度、 韌性、防滑性、耐磨性。
[0027] 優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括60~ 80%的石英粉和20~40 %的色粉。
[0028] 石英粉是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的礦物材料，可以增加路面透水復(fù)合材料 的耐磨性能;色粉可對(duì)路面透水復(fù)合材料進(jìn)行調(diào)色，克服其顏色單一，容易褪色，不美觀，不 環(huán)保的問(wèn)題。
[0029]此外，外摻劑主要是調(diào)節(jié)復(fù)合材料透水性，與改性高分子聚氨酯有機(jī)材料產(chǎn)生化 學(xué)反應(yīng)，確保復(fù)合材料空隙率，并在養(yǎng)護(hù)期間與養(yǎng)護(hù)材料和改性高分子聚氨酯有機(jī)材料進(jìn) 一步產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種能夠改變水表面張力的化學(xué)物質(zhì)，形成負(fù)向吸水作用力，實(shí)現(xiàn) 砂粒之間微米級(jí)孔隙透(濾)水功能，同時(shí)也提高該種新材料整體物理力學(xué)性能。
[0030] 如上所述路面透水復(fù)合材料的制備方法，包括：
[0031] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0032] 該方法簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)施與操作。
[0033]優(yōu)選的，如上所述的路面透水復(fù)合材料的制備方法，所述養(yǎng)護(hù)的條件為：
[0034] 22~27°C在水中靜置20~28小時(shí)。
[0035] 路面透水復(fù)合材料在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中需要保溫保濕，將其在水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)就不必控制 濕度了，只要保證溫度即可，養(yǎng)護(hù)效果更好。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0037] 1)、通過(guò)表層微米級(jí)孔隙過(guò)濾層進(jìn)行過(guò)濾透水，保證透水孔不堵塞，抗滑性能好， 可以實(shí)現(xiàn)凈水、蓄水功能；
[0038] 2)、新型透水復(fù)合材料強(qiáng)度高，能夠保證復(fù)合材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程 不容易折斷，耐久性好；
[0039] 3)、通過(guò)天然彩砂制成和經(jīng)覆膜處理的覆膜砂的路面透水復(fù)合材料為天然顏色， 生態(tài)環(huán)保，不會(huì)產(chǎn)生磨損變色情況，可多種顏色搭配設(shè)計(jì)不同圖案，鋪裝成型美觀，適用于 多種場(chǎng)所；
[0040] 4)、常溫生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，能夠節(jié)約成本。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為 可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0042] 實(shí)施例1
[0043] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0044]砂石80份、改性聚氨酯1份、外摻劑0.1份。
[0045] 實(shí)施例2
[0046] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0047]砂石120份、改性聚氨酯10份、外摻劑1份。
[0048] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0049] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0050] 實(shí)施例3
[0051 ] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0052]天然彩砂90份、改性聚氨酯5份、外摻劑0.1份。
[0053] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0054]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括60%的石英粉和40%的色粉。
[0055] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0056] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0057] 實(shí)施例4
[0058] 一種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0059]天然彩砂110份、改性聚氨酯10份、外摻劑1份。
[0060] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0061 ]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括80%的石英粉和20%的色粉。
[0062] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0063] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0064] 實(shí)施例5
[0065] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0066] 天然彩砂100份、有機(jī)硅改性聚氨酯7份、外摻劑0.5份。
[0067] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0068]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括70%的石英粉和30%的色粉。
[0069] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0070] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、常溫下在水中靜置養(yǎng)護(hù)20小時(shí)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0071] 實(shí)施例6
[0072] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0073]覆膜砂90份、改性聚氨酯4份、外摻劑0.5份。
[0074] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0075]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括60%的石英粉和40%的色粉。
[0076] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0077] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0078] 實(shí)施例7
[0079] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0080] 覆膜砂110份、改性聚氨酯1份、外摻劑0.1份。
[0081] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0082]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括80%的石英粉和20%的色粉。
[0083]所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0084] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0085] 實(shí)施例8
[0086] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0087] 覆膜砂100份、有機(jī)硅改性聚氨酯2.5份、外摻劑0.3份。
[0088] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0089]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括70%的石英粉和30%的色粉。
[0090]所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0091]將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、常溫下在水中靜置養(yǎng)護(hù)28小時(shí)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0092] 實(shí)施例9
[0093] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0094]普通河沙90份、改性聚氨酯4份、外摻劑1份。
[0095] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0096]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括80%的石英粉和20%的色粉。
[0097] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0098] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、常溫下在水中靜置養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0099] 實(shí)施例10
[0100] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0101] 風(fēng)積砂110份、改性聚氨酯10份、外摻劑0.1份。
[0102] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0103]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括60%的石英粉和40%的色粉。
[0104] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0105] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、常溫下在水中靜置養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0106] 實(shí)施例11
[0107] -種路面透水復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，包括以下原料組份：
[0108] 風(fēng)積砂100份、改性聚氨酯7份、外摻劑0.5份。
[0109] 其中，所述天然彩砂的粒徑為0.1~0.5mm;
[0110]按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述外摻劑包括70%的石英粉和30%的色粉。
[0111] 所述路面透水復(fù)合材料的制備方法為：
[0112] 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成 型，經(jīng)脫模、常溫下在水中靜置養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后既得所述路面透水復(fù)合材料。
[0113]實(shí)驗(yàn)例路面透水復(fù)合材料性能測(cè)試
[0114] 將實(shí)施例1~11所述的路面路面透水復(fù)合材料制備成200mm X 200mm X 60mm的透水 磚，各實(shí)施例的尺寸偏差如表1所示。
[0115] 表1尺寸偏差標(biāo)準(zhǔn)
[0117] 將按照實(shí)施例1~11制備得到的透水磚進(jìn)行物理性能測(cè)試，其各項(xiàng)指標(biāo)如表2所 述。
[0118] 表2物理性能
[0119]
[0120]測(cè)試方法采用JCT 945-2005、CJJ/T188-2012、JG/T 376-2012透水磚測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
[0121 ]從表2可知，本發(fā)明提供的路面透水復(fù)合材料各項(xiàng)性能均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且透水性 尤其出眾。
[0122]盡管已用具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的 精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中 包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種路面透水復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以下原料組份制成： 砂石80~120份、改性聚氨酯1~10份、外摻劑0.1~1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，所述砂石的粒徑為0.1~ 0.5mm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，所述砂石為天然彩砂、覆膜 砂、普通河沙或風(fēng)積砂中的一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以 下原料組份制成： 天然彩砂90~110份、改性聚氨酯5~10份、外摻劑0.1~1份。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以 下原料組份制成： 覆膜砂90~110份、改性聚氨酯1~4份、外摻劑0.1~0.5份。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)，主要由以 下原料組份制成： 普通河沙和/或風(fēng)積砂90~110份、改性聚氨酯4~10份、外摻劑0.1~1份。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，所述改性聚氨酯 為有機(jī)硅改性聚氨酯。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的路面透水復(fù)合材料，其特征在于，按照重量百分?jǐn)?shù) 計(jì)，所述外摻劑包括60~80 %的石英粉和20~40 %的色粉。9. 權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述路面透水復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括： 將既定重量份數(shù)的砂石，改性聚氨酯和外摻劑充分混合之后壓制成型或澆筑成型，經(jīng) 脫模、養(yǎng)護(hù)后既得所述路面透水復(fù)合材料。10. 如權(quán)利要求9所述的路面透水復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述養(yǎng)護(hù)的條件 為： 常溫下在水中靜置20~28小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C04B26/16GK105967729SQ201610327481
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】范海軍
【申請(qǐng)人】重慶路投科技有限公司