一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法及该地面

技术领域

本申请涉及地面施工领域，更具体地说，它涉及一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法及该地面。

背景技术

现在乡村乡镇的巷道、人行步道、广场等人行地面铺装材料普遍采用石材、石板、人造石、河卵石、瓦片等地面铺装材料，这些铺装材料市场应用比较广泛，效果也美观，但是铺装材料成本比较高，施工工艺要求复杂，导致施工造价高。

乡村乡镇的使用环境比较特殊，经常会出现如农耕使用的机械横穿巷道、人行步道、广场等地面的情况。而由于乡村乡镇对于上述的使用问题也确实存在管理困难的现实情况，所以只能任由机械横穿等情况发生。这也就直接导致了使用常规的人行铺装材料及铺装工艺铺设的地面在乡村乡镇的环境下不耐用，地面铺装材料的破损情况十分严重，浪费资源，也不利于乡村乡镇经济发展。因此，还有待改善。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法及该地面。

第一方面，本申请提供一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，采用如下的技术方案：

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，包括以下步骤：

根据图纸划定施工范围，洒素土进行夯实；

铺垫100mm水泥石粉垫层；

设置垫层施工模板，浇筑150mm的混凝土垫层；

继续铺垫30mm的细石混凝土层；

在细石混凝土上撒4mm强化料，待强化料润湿后，弄平收光，形成强化料层；

在强化料层上撒脱模粉，脱模粉的用量为0.3-0.5kg/m

按压出所需图案；

静置至上述结构硬化后，洗脱脱模粉，干燥后涂抹保护剂封闭，形成保护层；保护剂的用量为0.5-0.8kg/m

现有的巷道、人行步道等铺设并没有考虑到乡村乡镇的特殊性，地面的强度多是为了适配人行或轻量级电瓶车等使用。由于乡村乡镇的道路常有农耕机械等使用，现有的地面应用在乡村乡镇中强度不足，所以容易破损。发明人为了解决上述问题，在地面施工中采用了强化料、保护剂等手段，铺设出来的地面强度果然得到了一定的提升。

但是发明人随即发现，光是地面强度的提升是不够的，农耕机械多是大型、重型车，会产生强烈的震动，地面刚性强度的提高依旧无法抵挡上述强烈震动。于是，发明人继续对地面施工的层结构选材、厚度进行改进。发明人惊奇地发现，依次设置100厚的水泥石粉垫层、150厚混凝土垫层、30厚细石混凝土层、4mm强化料层、0.5-0.8kg/m

优选的，按照重量份数，所述细石混凝土层所使用的细石混凝土包括以下制备原料：

165-175份水泥，300-400份细骨料，550-650份粗骨料，85-93份水，1-2.5份甲壳素纤维，1.8-3.5份羟丙基甲基纤维素，3-10份废弃橡胶颗粒，10-20份掺合料，0-0.8份外加剂；

粗骨料的粒径为8-15mm，细骨料的粒径为0.2-0.5mm。

发明人为了进一步提升地面整体结构的性能，继续对细石混凝土层进行改良，致力于提高细石混凝土层的强度和回弹性，有利于地面整体结构更好适应乡村乡镇的实地情况。

通过采用上述技术方案，在甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素的共同配合下，形成了一种特殊的三维立体网状结构，该特殊配合的结构具有较好的强度，交织、穿梭在混凝土体系，能够起到良好的支撑效果，从而提高了细石混凝土的强度。

废弃橡胶颗粒属于回收料，在本申请中被重新利用，具有良好的绿色环保意义。废弃橡胶颗粒进入到体系、进入到三维立体网状结构中，相当于往骨架(三维立体网状结构)内注入了回弹性更好的填充料(废弃橡胶颗粒)。当细石混凝土受到顶部瞬间的震动和压力时，骨架、填充料被挤压、震动至发生一定的形变。车辆离开后，顶部的震动、压力也相应消失，此时骨架、填充料缓慢恢复至初始状态，以此赋予细石混凝土良好的回弹效果。

优选的，所述甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒的质量比例为1：(1.5-2)：(2.5-4)。

通过采用上述技术方案，进一步限定甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒之间的使用比例，甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素可以更好地将废弃橡胶颗粒的移动限定在一定的范围内，使废弃橡胶颗粒可以移动，但却不会脱离三维立体网络结构，赋予细石混凝土更优良的强度和回弹效果。

优选的，所述废弃橡胶颗粒的改性包括以下步骤：将废弃橡胶颗粒与水玻璃溶液混合，浸泡60-120min，过滤后烘干得到改性废弃橡胶颗粒。

发明人在实际操作中发现，废弃橡胶颗粒与水泥之间的结合能力不是太强，所以打算进一步对废弃橡胶颗粒的性能进行改进。

通过采用上述技术方案，水玻璃溶液作用在废弃橡胶颗粒的表面，并发生一系列的反应，赋予了废弃橡胶颗粒羟基基团和Si-O基团。经过改性之后的废弃橡胶颗粒与水泥的水化产物之间具有更好的结合效果。并且，改性废弃橡胶颗粒表面带有负电，甲壳素纤维表面带有正电，所以改性废弃橡胶颗粒进入到体系中后，会被带正电的甲壳素纤维所吸引，从而加快改性废弃橡胶颗粒进入到三维立体网络结构内的速度。同时，由于存在吸引效果，使得改性废弃橡胶颗粒不易从三维立体网络结构中脱离，进一步提高了两者之间的连接强度，从而具有更高的强度和更好的回弹效果。

优选的，所述废弃橡胶颗粒为粒径2-6mm的小颗粒废弃橡胶颗粒和粒径7-12mm的大颗粒废弃橡胶颗粒中的一种或两种混合。

优选的，所述废弃橡胶颗粒包括粒径为2-6mm的小颗粒废弃橡胶颗粒和粒径为7-12mm的大颗粒废弃橡胶颗粒，小颗粒废弃橡胶颗粒和大颗粒废弃橡胶颗粒的质量比为1：(0.9-1.2)。

通过采用上述技术方案，进一步限定废弃橡胶颗粒的粒径，并在特定的比例下配合，大小不一的废弃橡胶颗粒可以更充分地填充骨架，有利于提高细石混凝土的强度和回弹性。

优选的，所述细石混凝土的制备包括以下步骤：

将细骨料、粗骨料混合搅拌，得到待用料；

然后将水泥、掺合料混合，加入到待用料中混合均匀；

继续加入水搅拌；

然后再同时加入甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒混合；

继续加入外加剂混合，得到细石混凝土。

通过采用上述技术方案，在特定的投料顺序下进行混合，使得各种原料之间具有更好、更充分的配合效果，从而有利于改善细石混凝土的性能，以更好适应乡村乡镇的地面需求。

第二方面，本申请提供一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面，采用如下的技术方案：

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面，包括自下往上依次设置的素土层、水泥石粉垫层、混凝土垫层、细石混凝土层、强化料层、保护层。

通过采用上述技术方案，提供了另一种不同的铺路方法，代替常规石材、石板、人造石、河卵石、瓦片等地面铺装材料，减少施工废料，减少施工成本，增加使用的耐久性，施工工艺简单，施工造价比较低，更加适合在乡村乡镇中使用，有利于在乡村乡镇中铺开来使用。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、依次设置100厚的水泥石粉垫层、150厚混凝土垫层、30厚细石混凝土层、4mm强化料层、0.5-0.8kg/m

2、在甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素的共同配合下，形成了一种特殊的三维立体网状结构，该特殊配合的结构具有较好的强度，交织、穿梭在混凝土体系，能够起到良好的支撑效果，从而提高了细石混凝土的强度。

3、当细石混凝土受到顶部瞬间的震动和压力时，骨架、填充料被挤压、震动至发生一定的形变。车辆离开后，顶部的震动、压力也相应消失，此时骨架、填充料缓慢恢复至初始状态，以此赋予细石混凝土良好的回弹效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下制备例、实施例及对比例中所用的原料均为市售产品。

制备例

制备例1

一种废弃橡胶颗粒的改性方法，包括以下步骤：将废弃橡胶颗粒投入至水玻璃溶液内，混合搅拌至分散均匀，浸泡60min，过滤、洗涤。

在40℃的温度下烘干，得到改性废弃橡胶颗粒。

水玻璃溶液的浓度为40％。

制备例2

一种废弃橡胶颗粒的改性方法，与制备例1的不同之处在于：浸泡时间为120min。

实施例

实施例1

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面，包括自下往上依次设置的素土层、水泥石粉垫层、混凝土垫层、细石混凝土层、强化料层、保护层。

本申请还公开一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，包括以下步骤：

步骤1)：划定施工范围，先将场地地面清杂清理，将地面素土夯实，夯实系数≥94％，(重击实标准)，回弹模量不应小于20MPa。

步骤2)：铺垫100厚6％水泥石粉垫层，压实度不应小于93％(重击实标准)，回弹模量不应小于80MPa。

步骤3)：做好垫层施工模板，浇筑150厚C25混凝土垫层，压实度不应小于93％(重击实标准)，回弹模量不应小于80MPa。

步骤4)：在混凝土浇筑好之后，初凝时期干结到85％-90％之间，再铺垫30厚C25细石混凝土层。

步骤5)：初凝时期之后再均衡的撒上4mm彩色强化料，彩色强化料的用量为6kg/㎡。待强化料彻底润湿后，弄平收光，形成强化料层。

步骤6)：在强化料层上撒脱模粉，脱模粉的用量为0.4kg/m

步骤7)：利用专用模具，在地面上按压出形态各异的图案。

步骤8)：静置1-2天至上述结构硬化后，将外表的脱膜粉冲洗干净，干燥之后涂上无色透明保护剂封闭，形成保护层。保护剂的用量为0.6kg/m

在该实施例中，步骤4)中所使用的C25细石混凝土为市售。

实施例2

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例1的不同之处在于，步骤4)中所使用的C25细石混凝土包括以下制备原料：水泥、细骨料、粗骨料、水、甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒、掺合料、外加剂。

水泥为硅酸盐水泥。

粗骨料为粒径8-15mm的碎石。细骨料为粒径0.2-0.5mm的河砂。

甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒的质量比例为1：1.5：4。

废弃橡胶颗粒包括粒径为2-6mm的小颗粒废弃橡胶颗粒和粒径为7-12mm的大颗粒废弃橡胶颗粒，小颗粒废弃橡胶颗粒和大颗粒废弃橡胶颗粒的质量比为1：1。即小颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为3kg，大颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为3kg。

废弃橡胶颗粒采用制备例1的改性方法处理。

掺合料为粉煤灰。

外加剂为聚羧酸系减水剂。

各种原料的使用量详见表1。

细石混凝土的制备包括以下步骤：

步骤01)：将细骨料、粗骨料投入到反应釜内，混合搅拌至均匀，得到待用料。

步骤02)：将水泥、掺合料提前混合至均匀，然后投入到反应釜内，与待用料混合至均匀。

步骤03)：继续往反应釜内加入水，搅拌至均匀。

步骤04)：然后再往反应釜内同时加入甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒，与其他原料混合至均匀。

步骤05)：继续往反应釜内加入外加剂混合，搅拌均匀后即得到细石混凝土。

实施例3

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，各种原料的用量不同，具体详见表1。

废弃橡胶颗粒采用制备例2的改性方法处理。

小颗粒废弃橡胶颗粒和大颗粒废弃橡胶颗粒的质量比为1：1.2，即小颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为4.5kg，大颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为5.5kg。

实施例4

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，各种原料的用量不同，具体详见表1。

表1

实施例5

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒的质量比例为1：2：2.5，即甲壳素纤维的使用量为1.5kg，羟丙基甲基纤维素的使用量为3kg，废弃橡胶颗粒的使用量为3.75kg。即小颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为1.9kg，大颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为1.85kg。

实施例6

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒的质量比例为1：1.2：5.2，即甲壳素纤维的使用量为1.5kg，羟丙基甲基纤维素的使用量为1.8kg，废弃橡胶颗粒的使用量为7.8kg。即小颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为3.9kg，大颗粒废弃橡胶颗粒的使用量为3.9kg。

实施例7

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，废弃橡胶颗粒为市售。

实施例8

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，废弃橡胶颗粒为粒径2-6mm的小颗粒废弃橡胶颗粒。

实施例9

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，将甲壳素纤维替换为等重量的玻璃纤维。

实施例10

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，将羟丙基甲基纤维素替换为等重量的羟乙基纤维素。

实施例11

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，将废弃橡胶颗粒替换为等重量的尼龙颗粒。

实施例12

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例2的不同之处在于，甲壳素纤维的使用量为5kg，羟丙基甲基纤维素的使用量为4kg，废弃橡胶颗粒的使用量为0.75kg。

对比例

对比例1

一种适于乡村乡镇的经济耐用的地面施工方法，与实施例1的不同之处在于，省略步骤4)-8)。

性能检测试验

1、地面性能模拟检测：采用实施例1-12、对比例1的施工方法模拟铺设地面。

1)弯拉强度检测：参考JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》对实施例1-12、对比例1的模拟铺设地面进行检测。

2)抗车辙性能检测：参考汉堡车辙仪试验，对模拟铺设地面进行车辙处理，模拟铺设的地面为150mm的圆柱形试件。

试验环境为55℃恒温水浴；加载速度为52次/min；加载方式为单个钢轮来回往复加载，荷载重量为716.7N，轮迹带的宽度为47mm，轮压为0.7MPa；试验终止条件为车辙深度达到20mm或碾压次数达到2万次。

试验终止后，用肉眼观察试件的开裂情况，按照下表2进行评判。

表2

2、细石混凝土抗压强度检测：

试样：实施例2-12中制得的细石混凝土。

标准：按照GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行检测。

上述检测结果详见表3。

表3

根据表3中实施例1与对比例1的检测数据对比可知，使用本申请所提供的地面施工方法所制得的地面具有更高的弯拉强度，在经过车辙后所产生的裂缝更少、破坏程度更低。说明在经过特殊选择所设置的各层材质、各层特殊的铺垫顺序、各层所特殊限定的厚度之间的配合下，地面在受到外力及震动碾压后，可以有一个缓冲形变的过程，从而更好适配乡村乡镇的路况。在有效提高了地面硬度及回弹效果的同时，大幅度降低了成本、延长了地面的使用寿命。

根据表3中实施例1与实施例2-4的检测数据对比可知，发明人对细石混凝土的配方进行改良后，利用该细石混凝土铺设的地面在弯拉强度、抗车辙方面的性能都得到大幅度的提升。说明甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒三者之间的配合形成了特殊的骨架和填充结构，赋予细石混凝土更高的强度和抗车辙能力。

根据表3中实施例2、5与实施例6的检测数据对比可知，当进一步限定甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒三者在特定的比例配合下，可以具有更高的抗压强度；运用在地面中也可以赋予地面整体更好的回弹性和强度。

根据表3中实施例2和实施例8的检测数据对比可知，进一步调整废弃橡胶颗粒之间的粒径配合关系有利于更好填充在甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素所形成的骨架内，从而具有更好的性能。

根据表3中实施例2和实施例7的检测数据对比可知，市售的废弃橡胶颗粒投入到体系中，确实有一定的局限性，直接表现出来的是抗压强度有一定程度的下降；该细石混凝土与其他层级配合后所制得的地面的弯拉强度和抗车辙能力也有下降的趋势。而将经过特殊手段改性的废弃橡胶颗粒投入到细石混凝土体系后，有更好地配合效果，可以进一步改善细石混凝土的性能。

根据表3中实施例2与实施例9-11的检测数据对比可知，实施例9-11的细石混凝土的抗压强度较实施例2的低，实施例9-11的细石混凝土在与其他铺垫的层配合时，弯拉强度和抗车辙能力也仅能与市售细石混凝土的相似，没有明显地提升。说明甲壳素纤维、羟丙基甲基纤维素、废弃橡胶颗粒三者缺一不可，之间存在特殊的配合关系。再结合实施例12的检测数据，还可以知道三者之间的比例、用量也是十分重要的配合关系，随意改变即无法得到理想效果的细石混凝土。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。