一种保水降温路面材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种保水降温路面材料及其应用。所公开的保水降温路面材料由膨胀珍珠岩粉、水泥、海泡石粉、石英砂粉、吸水性树脂和减水剂按合适的质量比配置而成。将该保水降温路面材料应用铺筑路面，结合空隙率为20%～30%的多孔沥青混合料或多孔水泥混凝土材料不但提高了路面材料的整理强度和性能，而且可以通过路面材料所吸收的水分蒸发来实现降低路面和路表温度的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种保水降温路面材料及其应用。所公开的保水降温路面材料由膨胀珍珠岩粉、水泥、海泡石粉、石英砂粉、吸水性树脂和减水剂按合适的质量比配置而成。将该保水降温路面材料应用铺筑路面，结合空隙率为20%～30%的多孔沥青混合料或多孔水泥混凝土材料不但提高了路面材料的整理强度和性能，而且可以通过路面材料所吸收的水分蒸发来实现降低路面和路表温度的目的。【专利说明】一种保水降温路面材料及其应用
本专利技术属于路面材料
，具体涉及一种具有保水降温功能的路面材料及其应用。
技术介绍
城市热岛效应是城市区域的气温明显高于外围郊区，随着城市的不断发展扩大，这种小气候变化的综合现象将会越来越明显。其形成的原因主要包括城市下垫面特性、温室气体排放、人为放热、大气污染等，其中最主要原因之一是城市中的密实路面铺装地面和建筑顶面等，改变了原有自然地面的热属性。城市浙青路面热容小而吸热快，在太阳辐射相同的条件下，升温迅速。例如，在夏季，当树冠或草坪温度达到30°C的时候，水泥路面的温度可以达到57°C，浙青路面的温度则可以达到63°C，有时甚至接近70°C。这些路面铺装在城市中成了巨大热源，烘烤周围大气环境，造成环境气温升高，导致城区温度高于周边地区:TC左右，局部地区的气温有时甚至比郊区高出6°C以上，加剧了城市热岛效应。城市热岛效应带来的不利影响包括增加了居民降温能耗、气体污染物质和温室气体的释放量，劣化了人居环境的舒适度，损坏了居民的身体健康。此外，浙青路面吸收热量后，温度升高，浙青由粘弹性体向粘性体过渡，浙青混合料的抗剪能力下降。在渠化交通的作用下，加速了车辙、拥包、泛油等路面病害的生成和发展。铺筑保水性路面能够降低路面与路表温度，是缓解城市热岛效应的一种有效方法。保水性路面是在多孔路面的空隙中填充保水性材料，这种保水性材料在雨天(或通过洒水)时能够吸收水分并暂时存储，在高温时通过水分持续蒸发来降低路面表面温度，缓解城市局部的“热岛效应”，为行人和行车提供一个舒爽的道路使用环境。
技术实现思路
针对目前路面材料存在的热容小而吸热快，导致路面及路面温度高，加重城市热岛效应等问题，本专利技术的目的之一在于提供一种具有保水降温功能的路面材料，以降低路面及路表温度，从而减弱城市热导效应。为此，本专利技术提供的保水降温路面材料由以下原料配比组成:膨胀珍珠岩粉:I质量份；水泥:0.4~0.6质量份；海泡石粉:0.25~0.35质量份；石英砂粉:0.15~0.25质量份；吸水性树脂:0.008~0.012质量份；减水剂:0.015~0.025质量份。所述的水泥为普通硅酸盐水泥，且普通硅酸盐水泥强度等级为42.5R或52.5R。本专利技术另一目的在于提供关于上述保水降温路面材料用于铺筑路面的的应用，该应用包括以下步骤:在路基上铺筑多孔路面材料，多孔水泥混凝土或多孔浙青混合料，空隙率为20%-30% ；于多孔路面材料中灌注保水降温乳浆材料。所述的多孔路面材料为多孔水泥混凝土或多孔浙青混合料，且空隙率为20%_30%。所述的保水降温乳浆材料的制备方法为:首先将膨胀珍珠岩粉、水泥、海泡石粉、石英砂粉混合均匀；而后加入吸水性树脂，拌和均匀后加入水，拌和2分钟~3分钟，其中水的添加量为1.90~2.0质量份；最后加入减水剂拌和均匀得保水降温乳浆材料。本专利技术的优点如下:(I)本专利技术的保水降温路面材料在吸水后可通过水分的蒸发显著降低路面及路表温度。(2)本专利技术的保水降温路面材料的原料主要为无机材料，成本较低。(3)本专利技术的保水降温路面材料在以无机材料为主要原材料的基础上，掺加了一定比例的吸水性树脂，增强了乳浆(经养生硬化后)吸水与保水能力；乳浆(经7天养生硬化后)的吸水率能够达到43.1% (体积比)，同时，掺加吸水性树脂改善了材料的抗裂性能，为养生期及后期材料强度的形成和增长提供了保障。`(4)掺加减水剂提高了所制备的乳浆的流动性和工作性，使得在不增加用水量的前提下，能够将乳浆顺利灌注进多孔浙青混合料或多孔水泥混凝土的空隙中；在保证乳浆相同的流动性状态时，掺加减水剂相对而言减小了水的用量，因此提高了乳浆经过养生硬化后的强度。(5)本专利技术的保水降温路面材料在原材料中掺加了一定比例的水泥，增强了乳浆经过养生硬化后的强度。(6)本专利技术保水降温材料的应用是以多孔水泥混凝土或多孔浙青混合料作为路面母体材料，多孔路面铺筑施工完成后，温度不超过40°C时，在路面的空隙中灌注乳浆，由于掺加了减水剂，这种材料施工时具有适宜的流动度和施工和易性，容易实现灌注施工。施工完成后，经过7天养生，乳浆硬化后成具有一定强度的保水性材料，这种保水性材料具有吸水和保水的功能，同时填充在多孔路面材料中，也提高了母体材料的整体强度和性能。通过降雨或人工洒水，保水性材料充分吸收水分，当温度较高时，通过路面材料所吸收的水分蒸发来实现降低路面和路表温度的目的。例如，夏季气温为30°C~40°C时，与普通浙青路面材料相比，这种保水降温路面材料能够降低路面温度12°C，显著提高道路道路周围的舒适度。(7)在多孔浙青混合料和多孔水泥混凝土路面母体材料中填充的乳浆材料，经养生硬化后具有较高的吸水能力，使得路面在高温天气时的能够通过水分蒸发降低路面温度；此外，本专利技术中保水降温路面材料具有较高的强度和良好的路用性能，特别是高温抗车辙能力，抗压、抗折强度。【专利附图】【附图说明】图1为降温效果测试中保水降温路面材料试件和普通浙青路面材料试件的降温效果对比。【具体实施方式】本专利技术中的膨胀珍珠岩粉是由酸性火山玻璃质熔岩(珍珠岩)经破碎，筛分至一定粒度，再经预热，瞬间高温焙烧而制成的一种白色或浅色的材料。本专利技术中的海泡石粉是一种富镁粘土矿物海泡石经磨细得到的粉末。本专利技术的吸水性树脂可选用常规的化工行业用吸水性树脂，如丙烯酸树脂。本专利技术中的减水剂是一种可保持水泥净浆、砂浆和混凝土工作度不变而显著减少其拌和用水量的外加剂，可选用常规的的道路工程用减水剂，如聚羧酸系高性能减水剂。以下给出本专利技术的具体优选实施例，用于进一步说明本专利技术。这些实施例仅用于本领域技术人员充分的理解本专利技术，而不是用来限制本专利技术的范围。凡是在本专利技术技术方案之上进行的等同变换或者替换均属于本专利技术要求保护的权利范围之内。实施例:该实施例中制备乳浆所用原料为:膨胀珍珠岩粉:信阳市平桥区龙徽珍珠岩厂产膨胀珍珠岩粉，2.5mm筛孔的通过率大于95%，0.15mm筛孔通过率大于92%，其主要化学组成如表1所示。表1【权利要求】1.一种保水降温路面材料，其特征在于，该保水降温路面材料由以下原料配比组成: 膨胀珍珠岩粉:1质量份； 水泥:0.4~0.6质量份； 海泡石粉:0.25~0.35质量份； 石英砂粉:0.15~0.25质量份； 吸水性树脂:0.008~0.012质量份； 减水剂:0.015~0.025质量份。2.如权利要求1所述的保水降温路面材料，其特征在于，所述的水泥为普通硅酸盐水泥，且普通硅酸盐水泥强度等级为42.5R或52.5R。3.权利要求1或2所述的保水降温路面材料用于铺筑路面的的应用，其特征在于，该应用包括以下步骤: 在路基上铺筑多孔路面材料，多孔水泥混凝土或多孔浙青混合料，空隙率为20%-30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保水降温路面材料，其特征在于，该保水降温路面材料由以下原料配比组成：膨胀珍珠岩粉：1质量份；水泥：0.4～0.6质量份；海泡石粉：0.25～0.35质量份；石英砂粉：0.15～0.25质量份；吸水性树脂：0.008～0.012质量份；减水剂：0.015～0.025质量份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玮，沙爱民，肖晶晶，王振军，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：