【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于城市道路，涉及一种智能蓄水道路。
技术介绍
1、随着城市化进程的加速和灰色基础设施的快速扩张，许多城市的排水系统面临着严重的压力。大中型城市在夏季经常遭遇内涝，还可能伴随着面源污染和水生态环境的恶化。这些灾害表明，极端气候事件正不断增加，使得原本就已经过于负担的排水系统变得更加糟糕。老旧城区因人口和建筑密集、地面硬化等问题，对极端降雨事件的抵抗能力弱，从而更易受内涝灾害的影响。
2、为应对城市洪涝灾害带来的挑战，全球各国的专家正努力探索减轻“水灾”带来的损失的方法。从低影响开发、城市最佳管理措施、水敏感城市设计、可持续城市排水系统、低影响城市设计和开发，到海绵城市、韧性城市等，都属于各国因地制宜制定的雨洪管理模式，有相似点的同时也存在一定的差异性。而道路作为城市的重要组成部分，常常被选择为优先改造的对象，进而衍生了不同于传统道路的模式，比如排水道路、半透水道路，全透水道路等。虽然它们都属于传统意义上的海绵城市改造，但是从结构到功能都有较大差别。
3、排水道路的透水层仅存在于表面，通常以透水沥青、透水混凝土或透水砖的形式存在。透水层下面的道路结构(下表面或基层)是连续级配的(不透水)，它们之间存在防水层。雨水落在路面上，经上表面层流至路肩，再排入传统的市政排水管网；排水道路既能够承重又能够透水，在市政工程中得到了一定程度的应用。但是排水道路没有蓄水的功能，排水道路的透水层仅存在于表面，通常以透水沥青、透水混凝土或透水砖的形式存在。透水层下面的道路结构(下表面或基层)是连续级配的(不透水)，它们
4、半透水道路的透水结构为透水面层和透水混凝土基层,透水混凝土基层下面是防水密封层，然后是水泥稳定碎石层。雨水通过透水层后，仍分流到传统的市政排水管网。半透水道路的承重能力和蓄水能力都很有限，并且透水混凝土基层中的硅酸盐水泥很容易受到酸性溶液腐蚀。然而，雨水一般都呈弱酸性，ph值小于7，在颗粒物(pm)浓度较高的地区，雨水通常携带大量的酸性离子，这时候的ph值会更低。由于硅酸盐水泥长期浸泡在酸性溶液中强度会受到影响，所以透水混凝土基层通常用于快速排水而不是蓄水。
5、一些半透水道路在路基中设计了聚丙烯(pp)蓄水模块。雨水落在路面上后，一部分被分流至该蓄水模块，进而可以直接利用，其余的通过管道(雨水弃置和pp蓄水池底部排水)进入传统的市政排水系统。但是采用聚丙烯模块组的半透水道路，由于其抗压强度较低，通常用于轻交通比如人行道，花园，或者广场等。
6、全透水道路的水流可以穿透路基补充地下水，但是该道路对施工地质环境要求严格，对施工工艺要求高；另外由于整个道路结构是透水的，所以有必要考虑大量不均匀沉降的可能性；因此全透水道路应用非常有限，一般用于轻型道路。
7、因此，需要改进上述道路的缺陷，提高道路的蓄水能力，减少城市的洪涝灾害。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统海绵城市中排水道路能够排水不能蓄水，半透水道路和全透水道路能够蓄水不能承重的技术问题，提供一种智能蓄水道路，由高活性偏高岭土构筑的凝聚体蓄水基层，使蓄水道路具有可观的蓄水能力和自清洁能力，在承受重型荷载的同时，还能够进行高程度的蓄水，以减少城市的洪涝灾害并提高水资源利用率。
2、本专利技术智能蓄水道路具备快速透水、智能蓄水、错峰排水、高强度、耐酸腐蚀等特点，
3、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、本专利技术提供一种智能蓄水道路，包括自上而下的设置的透水沥青层、透水混凝土层、凝聚体蓄水层、混凝土下封层，以及设置在凝聚体蓄水层周围的混凝土边封层，所述混凝土边封层上部和下部分别设置智能排水阀门；
5、所述凝聚体蓄水层由地聚物凝胶和开级配粗骨料配制而成，所述地聚物凝胶由高活性偏高岭土、硅酸钠水玻璃、水和氢氧化钠按照si/al摩尔比为2、al/na摩尔比为0.85～1.00、h2o/na2o摩尔比为14～16的比例混合，覆膜陈化24小时后得到；所述高活性偏高岭土的制备步骤如下：将高岭土颗粒和载体气体在竖窑顶部混合形成颗粒悬浮气流，然后调整颗粒悬浮气流的压力大于25mpa、流速大于100m/s并引入到1100～1200℃的竖窑中停留0.10～0.85s煅烧后排出竖窑，排出气流采用高压氮气经0.10～2s瞬冷到100℃以下。
6、本专利技术技术方案中所述透水沥青层的厚度为10～20cm，一般采用pac-13沥青混合料，孔隙率在20％作用，质量标准应满足相应规范(cjj/t 190-2012)；透水混凝土层的厚度为5～15cm，骨料选用2.36～4.75mm、4.75～9.5mm、16.5～20.0mm的级配碎石，粘结剂选用p.o.42.5级普通硅酸盐水泥，孔隙率20％左右；所述凝聚体蓄水层的厚度为30～70cm，孔隙率大于30％，抗压强度大于9.0mpa；所述混凝土下封层和混凝土边封层的厚度为10～20cm，强度≥c35。
7、本专利技术技术方案中在所述混凝土下封层和土基之间还设置垫层，垫层厚度为10～20cm。垫层的材质根据工程施工环境可选用石灰稳定土、水泥稳定土、二灰稳定土等，以稳定地质条件。此外，在混凝土下封层、混凝土边封层与凝聚体蓄水层的接触面需做防水，防水涂料可为聚氨酯防水涂料或者地聚合物。
8、本专利技术技术方案中所述高岭土颗粒的粒径小于200μm，高活性偏高岭土颗粒粒径小于30μm。
9、本专利技术技术方案中所述高压氮气的压力大于14mpa、平均流速大于70m/s，流量大于220m3/s。
10、本专利技术技术方案中所述载气气体为空气。
11、偏高岭土是高岭土煅烧后的产物。高岭土是层状硅酸盐晶态结构，在脱羟基过程中，al(vi)转化为al(iv)，al(v)，脱氢温度在500℃～800℃。脱羟基后成为无定形状态的偏高岭土。当温度超过800℃时，al(iv)、al(v)会转化为al(vi)，化合物逐渐结晶为莫来石晶体、尖晶石晶体；即使温度不超过800℃，长时间的煅烧也会使高岭土中的莫来石晶体、尖晶石晶体增多。而莫来石晶体、尖晶石晶体通常在100℃以上、强碱溶液的作用下才会分解，在常温下几乎没有活性。另外，如果使用传统方法将高岭土放置在回转窑的高蒸汽压环境下进行煅烧时，高岭土脱羟基不完全，这样会导致很大部分高岭土本身的层状结构没有受到破坏。在加入强碱溶液时，高岭土的聚合反应是一层一层进行的，强碱需要先破坏高岭土的范德华力和氢键，然后再破坏al-o键和si-o键，聚合反应受到很大限制，但是目前大多数厂家是用回转窑烧制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能蓄水道路，其特征在于，包括自上而下的设置的透水沥青层、透水混凝土层、凝聚体蓄水层、混凝土下封层和土基，以及设置在凝聚体蓄水层周围的混凝土边封层，所述混凝土边封层上部和下部分别设置智能排水阀门；
2.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述透水沥青层的厚度为10~20cm，透水混凝土层的厚度为5~15cm，所述凝聚体蓄水层的厚度为30~70cm，所述混凝土下封层和混凝土边封层的厚度为10~20cm。
3.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，在所述混凝土下封层和土基之间还设置垫层，垫层厚度为10~20cm。
4.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述高岭土颗粒的粒径小于200μm，高活性偏高岭土颗粒粒径小于30μm。
5.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述高压氮气的压力大于14MPa、平均流速大于70m/s，流量大于220 m3/s。
6.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述载气气体为空气。
7.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于
8.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述环境数据包括光照、温度、湿度和风速。
...【技术特征摘要】
1.一种智能蓄水道路，其特征在于，包括自上而下的设置的透水沥青层、透水混凝土层、凝聚体蓄水层、混凝土下封层和土基，以及设置在凝聚体蓄水层周围的混凝土边封层，所述混凝土边封层上部和下部分别设置智能排水阀门；
2.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，所述透水沥青层的厚度为10~20cm，透水混凝土层的厚度为5~15cm，所述凝聚体蓄水层的厚度为30~70cm，所述混凝土下封层和混凝土边封层的厚度为10~20cm。
3.根据权利要求1所述的智能蓄水道路，其特征在于，在所述混凝土下封层和土基之间还设置垫层，垫层厚度为10~20cm。
4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文奎，靳满，曹容川，李威，李若畅，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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