一种植生型轻质透水路面材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及透水路面材料技术领域，具体是一种植生型轻质透水路面材料及其制备方法。

背景技术

随着我国城镇化水平的不断提高，城市水生态问题日益严重。因大量建筑设施引起城市下垫面硬化，导致“逢雨必涝”、“涝后即旱”和“城里看海”等生态问题频现。构建以“吸、蓄、渗、净”为特色的海绵城市，是解决上述通病、提高城市适应环境变化和应对自然灾害能力的关键。

煤矸石是选煤过程分拣出的一种废弃物，资源量庞大。结合相关统计，2015年我国煤矸石产量近8亿吨，形成煤矸石山约2600座。其大量堆积不仅占用土地，且当中有害物质对水土资源构成严重污染。将煤矸石资源化利用不仅可以提高企业效益，而且能显著改善煤矿产业结构和环境质量。

磷石膏是湿法磷酸生产的副产物，预计2022年在我国的产量为7300万吨。其主要成分为CaSO

发明内容

针对上述现有技术，本发明提出一种植生型轻质透水路面材料及其制备方法。

本发明提供的一种植生型轻质透水路面材料及其制备方法，其原料包括：煤矸石、磷石膏、水泥、水和草籽。

优选地，所述煤矸石的粒级4.75-9.50mm粒级。

优选地，所述磷石膏的粒级为0.15-0.30mm。

优选地，所述磷石膏的用量为水泥重量的5-20％。

优选地，所述水泥为硅酸盐水泥。

优选地，所述草籽选用四季青品种。

本发明还提供一种植生型轻质透水路面材料的制备方法，包括下述步骤：将煤矸石加水并保持其表面处于刚湿润状态，加入水泥和水搅拌均匀，得到第一混合体；将磷石膏按水泥质量的5-20％掺入所述第一混合体，加入水拌和均匀，得到第二混合体；将所述第二混合体均匀浇筑，并施加应力成型，将草籽播撒于成型的材料孔隙内并保持孔内湿润，直至草籽发芽。

优选地，所述草籽待浇筑完7d后进行播撒。

优选地，所述煤矸石为冲洗后自然晾干，经破碎、筛分取4.75-9.50mm粒级所得。

优选地，所述磷石膏为烘干后筛分取0.15-0.30mm粒级所得。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明从构建海绵城市和提高固废利用率的角度出发，采用煤矸石为骨料，磷石膏作填充料，普通硅酸盐水泥为胶凝材料，制备一种植生型轻质透水路面材料，可用于城市辅助性道路设施。本发明充分利用煤矸石的强度，磷石膏的胶凝性质以及部分微量元素能改善植物生长的作用，将原材料的性能充分利用，使本发明具有一定的强度、透水性能和植生效果。

2、本发明制备过程简单，强度、透水性能和植生效果良好，适用于构建城市辅助性道路设施，且对提高固废综合利用率、倡导构建海绵城市具有重要现实意义。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

实施例1

一种植生型轻质透水路面材料，单位体积下各原材料用量为：煤矸石665kg，水泥336kg，磷石膏17kg，水253kg，适量草籽。制备方法如下：将煤矸石冲洗后自然晾干，经破碎、筛分取5.65mm粒级，加水并保持煤矸石表面处于刚湿润状态，加入水泥和少量水搅拌均匀，使水泥浆完全包裹煤矸石表面而无多余浆体，得到第一混合体；将磷石膏经180℃烘干后筛分取0.25mm粒级，掺入所述第一混合体，加入水拌和均匀，使浆体刚好完全包裹住煤矸石表面而无明显多余，得到第二混合体；将所述第二混合体在15-20℃，空气湿度为60％的室外环境下浇筑，并施加0.5MPa应力成型，并留置同条件养护试块若干组，待浇筑完第7d，此时整体碱性降低，适合植物生长，将草籽播撒于成型的材料孔隙内并保持孔内湿润，直至草籽发芽。根据试验记录同条件养护下材料7d、28d抗压强度、渗透系数和草籽生长情况。

实施例2

一种植生型轻质透水路面材料，单位体积下各原材料用量为：煤矸石669kg，水泥341kg，磷石膏34kg，水259kg，适量草籽。制备方法如下：将煤矸石冲洗后自然晾干，经破碎、筛分取7.25mm粒级，加水并保持煤矸石表面处于刚湿润状态，加入水泥和少量水搅拌均匀，使水泥浆完全包裹煤矸石表面而无多余浆体，得到第一混合体；将磷石膏经180℃烘干后筛分取0.20mm粒级，掺入所述第一混合体，加入水拌和均匀，使浆体刚好完全包裹住煤矸石表面而无明显多余，得到第二混合体；将所述第二混合体在15-20℃，空气湿度为60％的室外环境下浇筑，并施加0.5MPa应力成型，并留置同条件养护试块若干组，待浇筑完第7d，此时整体碱性降低，适合植物生长，将草籽播撒于成型的材料孔隙内并保持孔内湿润，直至草籽发芽。根据试验记录同条件养护下材料7d、28d抗压强度、渗透系数和草籽生长情况。

实施例3

一种植生型轻质透水路面材料，单位体积下各原材料用量为：煤矸石673kg，水泥346kg，磷石膏52kg，水264kg，适量草籽。制备方法如下：将煤矸石冲洗后自然晾干，经破碎、筛分取4.75mm粒级，加水并保持煤矸石表面处于刚湿润状态，加入水泥和少量水搅拌均匀，使水泥浆完全包裹煤矸石表面而无多余浆体，得到第一混合体；将磷石膏经180℃烘干后筛分取0.30mm粒级，掺入所述第一混合体，加入水拌和均匀，使浆体刚好完全包裹住煤矸石表面而无明显多余，得到第二混合体；将所述第二混合体在15-20℃，空气湿度为60％的室外环境下浇筑，并施加0.5MPa应力成型，并留置同条件养护试块若干组，待浇筑完第7d，此时整体碱性降低，适合植物生长，将草籽播撒于成型的材料孔隙内并保持孔内湿润，直至草籽发芽。根据试验记录同条件养护下材料7d、28d抗压强度、渗透系数和草籽生长情况。

实施例4

一种植生型轻质透水路面材料，单位体积下各原材料用量为：煤矸石676kg，水泥349kg，磷石膏70kg，水269kg，适量草籽。制备方法如下：将煤矸石冲洗后自然晾干，经破碎、筛分取9.50mm粒级，加水并保持煤矸石表面处于刚湿润状态，加入水泥和少量水搅拌均匀，使水泥浆完全包裹煤矸石表面而无多余浆体，得到第一混合体；将磷石膏经180℃烘干后筛分取0.15mm粒级，掺入所述第一混合体，加入水拌和均匀，使浆体刚好完全包裹住煤矸石表面而无明显多余，得到第二混合体；将所述第二混合体在15-20℃，空气湿度为60％的室外环境下浇筑，并施加0.5MPa应力成型，并留置同条件养护试块若干组，待浇筑完第7d，此时整体碱性降低，适合植物生长，将草籽播撒于成型的材料孔隙内并保持孔内湿润，直至草籽发芽。根据试验记录同条件养护下材料7d、28d抗压强度、渗透系数和草籽生长情况。

实施例1-4所得透水路面材料的抗压强度、渗透系数和草籽生长状况如下表所示：

由上表可知，本发明一种植生型轻质透水路面材料，满足7d抗压强度≥3.7MPa，28d抗压强度≥4.5MPa，渗透系数≥3.1cm/s，草籽所需发芽时间≤7d，植物长势较茂盛。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效技术方案，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。