一种路用保水降温材料及其制备施工方法技术

一种路用保水降温材料，由以30～80份水泥，10～100份无机矿物，0.1～10份吸水树脂，20～100份粉煤灰和50～300份水为原料制得，均以重量份计；其中无机矿物为钠基膨润土、高岭土、硅藻土、陶砂、蒙脱土、矿渣中的一种或几种以任意配比组合。将本发明专利技术的保水降温性材料贯入到大孔隙沥青混凝土母体中，其吸水性和保水性极佳；随着路面温度的逐渐升高，可实现降低路面温度10℃以上、同时有效地阻止了温度向路面结构层中传递，在城市中大面积铺筑灌有本发明专利技术保水降温材料的路面有效地缓解了城市热岛效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保水降温材料，具体涉及一种用于路面的保水降温材料及其制备施工方法，属于新型环保工程

技术介绍
随着城市化和工业化进程的迅速发展，城市人口密度，建筑物密度，工厂密度急剧增大；造成城市的温度在空间分布上出现中心高郊区低的热岛现象。热岛效应对城市环境的影响日渐严重，对城市居民的身心健康也产生了负面影响。在引起热岛效应的诸多因素中，城市路面、停车场、人行道等铺装的热力结构对城市的热平衡的影响最为严重。浙青路面结构以具有良好的行驶舒适行、施工便利、维修简单等多方面的优势，在城市道路铺装中占据90%以上的比例。但是在各种铺装材料中，浙青混合料的吸热能力和不透水性却是恶化城市热岛效应的重要因素。城市产生热岛效应的原因之一是由于水泥混凝土类、浙青混凝土类下垫面所积蓄的热量在夜间辐射，从而使得气温不能下降。贯入式保水性路面是一种缓解城市热岛现象的有效方式，它是以大空隙透水路面(OGFC)为母体，将经特殊处理的保水性材料贯入母体中制成的。保水性材料可以储存降水和人工洒水，在天气炎热时释放出来，通过水分蒸发带走路面的热量，从而达到降低气温的目的。目前贯入式保水路面的研究尚处于起步阶段，相关研究成果很少。贯入式保水性路面的主要问题在于一是目前贯入式保水路面采用的保水材料主要是无机粘土类，吸水能力不能满足保水路面储存水分的要求，使用效果不够理想，使得贯入式保水路面结构的降温优势不能完全体现；二是保水材料的保水性能不佳；三是保水路面的施工，目前还没有形成一套成熟的施工工艺，缺乏相应的技术标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种路用保水降温材料，该保水材料用作城市道路表面层中吸水保水性能好、可有效缓解城市热岛效应。本专利技术的另一目的在于提供采用上述路用保水降温材料的路面的制备施工方法， 该制备施工方法操作简便、制备成本低、便于推广应用。针对目前贯入式保水路面主要采用无机保水材料的特点，本专利技术将吸水树脂引入到保水路面，与无机矿物、粉煤灰、水泥等组分进行了有效的配合，从而使得本专利技术保水降温材料贯入OGFC路面中形成完整的保水结构体，能够使保水路面的吸水能力和保水能力同时得到增强，改善热岛效应的能力更加显著。本专利技术的目的是通过如下技术措施实现的一种路用保水降温材料，其特征在于所述保水材料是由以30 80份水泥，10 100份无机矿物，0. 1 10份吸水树脂，20 100份粉煤灰和50 300份水为原料制得，均以重量份计；其中无机矿物为钠基膨润土、高岭土、硅藻土、陶砂、蒙脱土、矿渣中的一种或几种以任意配比组合。专利技术人在研发过程中发现，保水材料在添加树脂后容易产生离析而且树脂在土壤中容易降解，从而影响保水降温材料的使用效果；为此专利技术人对吸水树脂的选择进行了反复的试验，最终选择了本专利技术所述的非降解型的吸水树脂，使本保水材料的抗离析能力和耐久性得到较好的提升。优选后的保水降温材料，其特征在于所述保水材料是由以30 80份水泥，10 100份无机矿物，0. 1 10份吸水树脂，20 100份粉煤灰和50 300份水为原料制得，均以重量份计；其中无机矿物为钠基膨润土、高岭土、硅藻土、陶砂、蒙脱土、矿渣中的一种或几种以任意配比组合；吸水树脂为聚丙烯酸盐类吸水树脂或/和聚丙烯酰胺类吸水树脂以任意配比组合，进一步优选地，所述聚丙烯酸盐类吸水树脂为聚丙烯酸钠吸水树脂、聚丙烯酸钾吸水树脂、硅藻土 -聚丙烯酸钠吸水树脂、膨润土 -聚丙烯酸钠吸水树脂或聚甲基丙烯酸甲酯吸水树脂等，所述聚丙烯酰胺类吸水树脂为聚丙烯酸铵-丙烯酰胺吸水树脂、聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺吸水树脂、硅藻土 -聚丙烯酰胺吸水树脂或膨润土 -聚丙烯酰胺吸水树脂等。上述原料中的水泥可为普通硅酸盐或快硬硫铝酸盐水泥，但为了提高本专利技术中保水降温材料的早期强度，上述水泥优选为快硬硫铝酸盐水泥，上述粉煤灰优选为III级以上的粉煤灰。为了提高本专利技术保水降温材料的相容性、流动性，使之更容易渗入浙青混凝土母体中，从而保证浙青混凝土母体的空隙中充分填充本保水降温材料，取得更好的保水降温效果，同时保证保水降温材料与浙青混凝土母体之间不会存在多余的空隙，能保证保水降温路面的路用性能；上述各组分的用量配比优选为30 60份快硬硫铝酸盐水泥，30 70 份上述的无机矿物，0. 2 7份上述的吸水树脂，20 80份粉煤灰和70 300份水，均以重量份计。进一步优选地，上述各组分的用量配比优选为30 45份快硬硫铝酸盐水泥， 55 68份上述的无机矿物，0. 2 4份上述的吸水树脂，22 56份粉煤灰和80 300份水，均以重量份计。最优选地，本专利技术保水降温材料，由以下原料制得快硬硫铝酸盐水泥30份，硅藻土 60份，聚丙烯酸钠吸水树脂0. 3份，III级粉煤灰30份，水200份，均以重量份计。上述原料中的普通硅酸盐或快硬硫铝酸盐水泥主要起胶结作用，均为市售的水泥产品；上述钠基膨润土、高岭土、硅藻土、陶砂、蒙脱土、矿渣等无机矿物含有较多空隙，具有良好的可塑性和保水性，均为市售的无机矿物产品；上述聚丙烯酸盐类吸水树脂、聚丙烯酰胺类吸水树脂吸水树脂具有好的抗老化性、耐候性、耐盐性、热稳定性、保水性，且成本较低，也均为市售产品；上述的粉煤灰颗粒自身为孔玻璃体，其形状与多孔炭粒相同，具有较好的吸水性和润滑作用，能更好增强砂浆的流动性，为市售的粉煤灰产品。采用上述路用保水降温材料的路面的制备施工方法，按以下步骤进行步骤1 将上述的吸水树脂和水，加入到搅拌容器中搅拌120s ；步骤2 将上述的水泥、粉煤灰、无机矿物加入到步骤1的反应容器中，在常温下加入水搅拌120s。步骤3 将按照步骤2制备好的保水材料置于OGFC路面上，采用高频率的平板振动装置将保水材料贯入到OGFC中。为了提高保水材料的相容性和流动性，上述制备施工方法优选为按下述进行步骤1 将上述的吸水树脂投入到搅拌容器中并加入水，搅拌120s，使其充分均勻吸水，然后取出，用100目的筛网滤去水份，取筛上部分备用；步骤2 将上述的无机矿物、粉煤灰加入到反应容器中，在常温下加入水搅拌90s ；步骤3 将上述的水泥加入到步骤2的反应容器中，在常温下搅拌120s ；步骤4 将步骤1中制备的吸水树脂加入到步骤3的反应容器中搅拌120s，间隔 15s，再搅拌120s。步骤5 将按照步骤4制备好的保水材料置于OGFC路面上，采用高频率的平板振动装置将保水材料贯入到OGFC中。本专利技术的有益效果如下1、将本专利技术保水降温性材料贯入到大孔隙浙青混凝土母体中，能充分地渗入到母体的孔隙中形成完整的保水结构体，能有效地储存自然降水和人工洒水、其吸水性和保水性极佳，4 吸水率可达93%，601，证保水率可达52(%。随着路面温度的逐渐升高，本专利技术保水降温材料中的水份不断蒸发，可实现有效降低路面温度10°C以上、同时阻止了温度向路面结构层中传递，在城市中大面积的铺筑灌有本专利技术保水降温材料的路面更好地缓解了城市热岛效应。2、本专利技术保水降温材料的相容性、亲和性好，不产生离析，具有很好的流动性，能够极为容易地贯入大孔隙的浙青母体中，从而保证了浙青混凝土母体的空隙中充分填充本保水降温材料，取得显著的保水降温效果；同时本专利技术保水降温材料与浙青混凝土母体之间不会存在较大的空隙，不会因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝增恒，高博，周启伟，张华，牟建波，张峰，王民，杨波，薛昕，黄磊，吴文军，盛兴跃，
申请(专利权)人：重庆市智翔铺道技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：