一种生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料与制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115073099A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210821587.7E01C11/22(2006.01)(22)申请日2022.07.13C04B18/04(2006.01)C02F1/28(2006.01)(71)申请人广州市交通设计研究院有限公司C02F101/20(2006.01)地址511430广东省广州市番禺区大石街沿江中路77号102申请人华南理工大学(72)发明人陈湘华张丽娟顾明恩李旭明邱皓刘星球林锡标庄小亚(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师桂婷(51)Int.Cl.C04B28/04(2006.01)C04B18/14(2006.01)E01C7/14(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料与制备方法及其应用(57)摘要本发明属于透水路面水净化技术领域，公开了一种生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料与制备方法及其应用。该路面材料包括多档级配骨料、胶凝材料、水和减水剂，其中胶凝材料包括水泥、赤泥和硅灰。与现有技术相比，本发明通过设计多档骨料级配，使得混凝土内部致密和形成滤网效应，协同提升透水混凝土的力学性能和净化性能；同时掺入硅灰，发挥硅灰的微集料填充效应、火山灰效应，明显提升透水混凝土的强度；通过掺入赤泥发挥其物理吸附和化学吸附作用达到净化径流污染物的目的，对于总悬浮物、总磷和重金属离子的净化效果有显著提升。将赤泥应用到透水混凝土中，达到净化雨水径流水质、以废治废的效果，是赤泥固体废弃物资源化再生利用的新途径。CN115073099ACN115073099A权利要求书1/1页1.一种生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于原材料包括级配骨料、胶凝材料、水和减水剂，所述的胶凝材料包括水泥、赤泥和硅灰，其中水泥、赤泥和硅灰的质量比为(72～80)：(10～20)：(6～10)；所述的级配骨料与胶凝材料的质量比为1：(0.25～0.35)；所述的水的用量满足水灰比为0.28～0.35；所述的减水剂的掺量为胶凝材料质量的0.1％～0.3％。2.根据权利要求1所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于：所述的级配骨料为级配辉绿岩。3.根据权利要求1或2所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于：所述的级配骨料中，2.36～4.75mm粒径骨料体积分数为15～30％；4.75～9.5mm粒径骨料体积分数为50～70％；9.5～13.2mm粒径骨料体积分数为10％～25％。4.根据权利要求1所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于：所述的赤泥为经机械研磨后的拜耳法赤泥，经研磨后的赤泥颗粒粒径为1～75μm；所述的赤泥包括Fe2O3、Al2O3、CaO、SiO2。5.根据权利要求1所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于：所述的硅灰中SiO2含量不低于95％，粒径为2900～3200目。6.根据权利要求1所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料，其特征在于：所述的水泥为强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；所述的减水剂为聚羧酸减水剂。7.一种根据权利要求1‑6任一项所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将赤泥烘干并采用研磨机研磨；(2)将原料混合均匀，然后采用人工插捣法在模具中成型，成型之后用薄膜覆盖在试件表面，静置脱模，脱模后再移到标准养护室养护到相应的龄期。8.根据权利要求7所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烘干是指在105℃的烘箱中烘干；经研磨后的赤泥的粒径为1～75μm。9.根据权利要求7所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的混合均匀是指先将全部骨料与30％～50％的水搅拌30s，使骨料充分润湿；再在骨料中加入30％～50％的胶凝材料，及20％～30％的水、30％～50％的减水剂，拌合60s；再加入剩余的所有胶凝材料、水和减水剂，搅拌120s；步骤(2)中所述的在模具中成型是指采用人工插捣法在模具中成型，具体包括以下步骤：将拌合好的混合料采用人工插捣法分3层装在模具中，每装一层用捣棒从边缘向中心沿着同一方向插捣25次，最后用抹刀清除模具四周多余的混合料并填平表面；步骤(2)中所述的静置是指静置一个到两个昼夜。10.根据权利要求1‑7任一项所述的生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料的应用，其特征在于：将所述的透水混凝土路面材料铺设于道路上，对透过材料的道路径流污染物进行净化。2CN115073099A说明书1/6页一种生态型赤泥透水水泥混凝土路面材料与制备方