專利名稱：多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面及施工方法
一、所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及道路工程等鋪面工程及其施工方法，尤其是一種多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面及施工方法。
背景技術(shù)：
彩色路面能夠起到行車警示和美化城市的作用，而且在一定程度上能夠起到緩解司機(jī)的視覺疲勞，更好地提供安全行車保障的作用。
(一)目前國內(nèi)外的彩色路面有以下幾種1、彩色混凝土路面是在未干的水泥地面上加上一層彩色混凝土(裝飾混凝土)，然后用專用的模具在水泥地面上壓制而成。彩色混凝土能使水泥地面呈現(xiàn)各種色澤、圖案、質(zhì)感，能模擬自然的材質(zhì)和紋理，勾劃各類圖案。
根據(jù)施工工藝，彩色混凝土路面又可分為以下幾種壓模系列(壓印地坪)是指在鋪設(shè)現(xiàn)澆混凝土的同時(shí)，采用彩色強(qiáng)化劑、脫模粉、保護(hù)劑來裝飾混凝土表面，以混凝土表面的色彩和凹凸質(zhì)感表現(xiàn)天然石材、青石板、花崗巖甚至木材的視覺效果。
紙模系列指選好紙模模板式樣，排列在新灌的水泥面上，噴撒彩色強(qiáng)化劑到鋪好模板的區(qū)域，并鏟平，干燥成形后，拉掉模板，清洗表面，然后上保護(hù)劑。
涂刷系列是采用涂刷方法將涂刷材料均勻地涂布到水泥表面，把灰暗的水泥表面變成光潔的，彩色的，有特殊紋理或圖案的效果。涂刷材料為環(huán)氧樹脂或者其它高分子材料。
彩色混凝土可用于裝飾室外、室內(nèi)水泥基等多種材質(zhì)的地面、墻面、景點(diǎn)如廣場(chǎng)、人行道、車道、停車場(chǎng)、建筑外墻等。
2、彩色防滑路面這種路面首創(chuàng)于歐洲，在歐洲運(yùn)用較多。
防滑路面運(yùn)用特殊的改性樹脂材料，包括——特殊配方的樹脂基黏合劑(環(huán)氧樹脂或者其它高分子材料)和各種不同規(guī)格的骨料(這種樹脂類石料俗稱″陶瓷″石料，厚度2毫米左右。)，均勻涂敷于瀝青、水泥混凝土路面。
當(dāng)樹脂和骨料添加顏料制成彩色時(shí)，此表面層即稱為彩色路面。又由于此種路面的面層可通過技術(shù)措施使之耐磨耗且抗滑，因此稱為“彩色防滑路面”。
3、彩色瀝青路面彩色瀝青路面的粘結(jié)料其實(shí)不是瀝青，而是樹脂(內(nèi)加顏料)，集料一般為彩色集料(如紅色或綠色)，樹脂加熱變成塑態(tài)后和集料拌和均勻，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)成型，樹脂溫度降低固化后，面層形成，習(xí)慣上稱為彩色瀝青路面。(其實(shí)由于瀝青本色為黑色，用黑色的瀝青做彩色路面的改性技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能實(shí)現(xiàn))(二)各種路面的特點(diǎn)根據(jù)前面的簡單介紹，現(xiàn)有的彩色路面存在以下缺點(diǎn)①彩色混凝土路面由于彩色混凝土路面是通過對(duì)水泥混凝土表面處理形成的，因此其防滑能力較差，不適于高速行車，制約了該種路面結(jié)構(gòu)在高等級(jí)公路和城市道路中的應(yīng)用；另一方面，表面處理材料與混凝土的粘結(jié)也常常存在一些問題，會(huì)使處理層脫落，從而影響外觀；另外，表面材質(zhì)的耐久性常常不能達(dá)到要求，使用壽命短。
②彩色防滑路面由于是在瀝青路面頂部加鋪彩色防滑磨耗層形成的，因此它價(jià)格昂貴(瀝青面層和特殊的防滑磨耗層價(jià)格均較高)，施工工藝復(fù)雜(首先施工瀝青路面)，施工工藝要求高(防滑磨耗層較薄，一般只有幾個(gè)毫米，為保證該層厚度均勻，對(duì)原面層和加鋪層的工藝都會(huì)有較高的要求)。
③彩色瀝青路面樹脂作為粘結(jié)料的彩色瀝青路面價(jià)格高昂——因?yàn)闃渲膬r(jià)格一般情況下均為瀝青的數(shù)倍，且其骨料為特殊顏色的天然骨料，因此骨料的價(jià)格也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通骨料；施工工藝復(fù)雜——熱拌和，工藝流程和瀝青路面相同，但要求更高，因?yàn)椴噬访嬖谑┕ぶ行枰啾Ｗo(hù)，才能保證顏色不被污染。
從路面結(jié)構(gòu)的受力角度看，彩色混凝土路面和彩色防滑路面都不改變?cè)新访娴氖芰μ卣鳌炷谅访娼Y(jié)構(gòu)和瀝青路面結(jié)構(gòu)仍是受力的主要結(jié)構(gòu)，因此它們具有原路面結(jié)構(gòu)受力方面的缺點(diǎn)。
特別需要指出的是以上幾種彩色路面均不具有透水功能、對(duì)噪音污染也無明顯改善。
(三)聚合物混凝土路面水泥混凝土路面雖然大范圍應(yīng)用，但水泥混凝土材料本身脆性大，抗裂性差。為了改善水泥混凝土的脆性，常將聚合物材料加入水泥混凝土，使水泥混凝土有機(jī)化，借以減小水泥混凝土的脆性增大其變形能力和變形協(xié)調(diào)能力。
然而，采用密實(shí)結(jié)構(gòu)的聚合物混凝土常常存在著一些不可克服的弱點(diǎn)，聚合物材料用量大，經(jīng)濟(jì)新差；聚合物混凝土收縮大，溫度變形顯著，因此聚合物混凝土路面在實(shí)際工程中應(yīng)用很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將提供一種造價(jià)低、施工方便的彩色路面結(jié)構(gòu)，它除了具有抗滑、耐磨等優(yōu)點(diǎn)外，還具有透水、噪音低的特點(diǎn)。本發(fā)明首先鋪筑多孔聚合物混凝土面層(它具有透水、噪音低的特點(diǎn))，然后在其上噴刷彩色表面層，多孔聚合物混凝土面層，采用聚合物或者聚合物水泥作為膠結(jié)材料粘結(jié)單一級(jí)配或者間斷的碎石，形成富含孔隙的多孔聚合物混凝土，多孔聚合物混凝土屬于骨架孔隙結(jié)構(gòu)，骨架孔隙結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度高、變形能力大、抗裂性好；孔隙結(jié)構(gòu)的采用，聚合物用量大幅下降，經(jīng)濟(jì)性好，同時(shí)路面具有透水、噪音低。另外由于采用了聚合物作為膠結(jié)料，因此多孔聚合物混凝土的變形性能顯著提高，骨架孔隙結(jié)構(gòu)的多孔聚合物混凝土采用具有振實(shí)功能的攤鋪機(jī)具攤鋪，經(jīng)攤鋪機(jī)具自振動(dòng)致密，可不用專門的壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行碾壓，便于大規(guī)模施工，施工速度快，一次成型厚度大。多孔聚合物混凝土路面結(jié)構(gòu)路用性能優(yōu)良，可降低路面面層的厚度，帶來顯著的經(jīng)濟(jì)性；多孔聚合物混凝土路面取材方便，施工簡單、快捷。
多孔聚合物混凝土路面達(dá)到強(qiáng)度要求后，在多孔聚合物混凝土路面上均勻地噴灑添加了顏料和填料的聚合物材料——彩色表面材料，彩色表面材料除在面層頂面形成表面層外，還會(huì)流入多孔聚合物混凝土的孔隙，孔隙中存在彩色的聚合物混合料，會(huì)使整個(gè)路面的色彩呈現(xiàn)立體感、色彩更加飽滿；另外彩色聚合物混合料填充多孔聚合物混凝土中的孔隙后，會(huì)使表面顆粒之間的粘結(jié)更強(qiáng)、更牢固。
本發(fā)明，其結(jié)構(gòu)，在多孔聚合物混凝土面層上有彩色表面層，彩色表面層材料和多孔聚合物混凝土材料之間有良好的粘結(jié)能力，彩色表面層能夠緊密地粘結(jié)在多孔聚合物混凝土的表面。
本發(fā)明，多孔聚合物混凝土面層由多孔聚合物混凝土組成。多孔聚合物混凝土具有強(qiáng)度高、變形能力大，收縮小、抗裂性好的特點(diǎn)，同時(shí)由于多孔聚合物混凝土屬于骨架孔隙結(jié)構(gòu)，攤鋪時(shí)，可通過攤鋪機(jī)的自振實(shí)實(shí)現(xiàn)骨料的嵌擠無需專門機(jī)具碾壓，施工方便、快捷。在路面中應(yīng)用時(shí)，多孔聚合物混凝土的力學(xué)性能是其它材料所不具有的，它兼具水泥混凝土材料的高強(qiáng)度和瀝青混凝土材料的高柔性。多孔聚合物混凝土面層的多孔聚合物混凝土由間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與聚合物、填料組成，每立方米混凝土重量配比為——聚合物∶碎石∶填料＝50～200kg∶1200～2200kg∶0～500kg。多孔聚合物混凝土除利用水泥的粘結(jié)力外，主要依靠骨架嵌擠作用形成強(qiáng)度，孔隙體積的大小可以在重量配比的范圍內(nèi)調(diào)整確定，以適應(yīng)不同面層的受力要求。
本發(fā)明，噴刷的彩色表面層材料為聚合物、填料、顏料組成的混合物，按重量比配比為——聚合物∶填料∶顏料＝100∶0～500∶1～30，聚合物材料有良好的粘結(jié)力和強(qiáng)度，和顏料的適配性好，通過填料作用，用做表面材料時(shí)能夠滿足面層的受力等要求。
本發(fā)明，彩色表面層噴灑在路面表面后，能依靠重力作用流入多孔水泥混凝土面層表面骨料間的孔隙，彩色表面層由一層或多層彩色聚合物噴層復(fù)合組成，彩色表面層可分層噴刷施工，各層之間良好粘結(jié)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求，彩色表層可將多孔聚合物混凝土混凝土表面的孔隙填滿，也可以部分填充，彩色表面層材料的用量、稠度等技術(shù)參數(shù)確定時(shí)，應(yīng)遵循能使多孔聚合物混凝土低凹處的骨料表面有彩色表面材料，以保證路面的彩色均勻，表面材料會(huì)流入孔隙中，對(duì)多孔聚合物混凝土的表面特性有加強(qiáng)作用。填充表面的孔隙數(shù)量，可以根據(jù)面層的具體要求通過表面材料的用量進(jìn)行控制。
本發(fā)明，多孔聚合物混凝土與彩色表面層材料中所用的聚合物為聚合物樹脂、聚合物粉末或聚合物乳液。能夠滿足彩色表面層受力、粘結(jié)等要求的聚合物樹脂、聚合物粉末和聚合物乳液均可用來配制彩色表面層材料。
本發(fā)明，多孔聚合物混凝土與彩色表面層材料中所用的聚合物中可以加入稀釋劑、溶劑或水，也可以加入相應(yīng)的助劑，聚合物與稀釋劑或水、助劑的重量配比為——聚合物∶稀釋劑或水∶助劑＝1∶0～10∶0～2，加入相應(yīng)的適配的稀釋劑或水用以調(diào)節(jié)稠度來滿足施工要求，加入相應(yīng)的助劑能夠調(diào)整混合物的施工性、穩(wěn)定性等。
本發(fā)明，填料可以為活性填料，如水泥、粉煤灰等，也可以為惰性填料，如碳酸鈣、滑石粉、石英砂等，或者為不同的填料組成的混合物。對(duì)強(qiáng)度要求高的面層可采用活性填料，以增加彩色表面層材料的強(qiáng)度，強(qiáng)度要求低時(shí)，也可加入惰性填料，或者為不同的填料組成的混合物。
本發(fā)明的施工方法步驟如下按照重量配比將聚合物、碎石、填料拌和均勻，形成多孔聚合物混凝土，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，鋪筑多孔聚合物混凝土面層，養(yǎng)護(hù)待多孔聚合物混凝土面層的強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，清掃多孔聚合物混凝土面層表面的雜物和浮灰，將聚合物(可含稀釋劑或水、助劑)、填料、顏料按重量比配比為——聚合物(可含稀釋劑或水、助劑)∶填料∶顏料＝100∶0～500∶1～30組成的混合物，采用機(jī)械或者人工均勻拌和彩色表面層材料，然后在多孔聚合物混凝土面層上噴刷配制的彩色表面層材料，形成彩色表面層，施工時(shí)，根據(jù)表面著色要求和使用要求，彩色表面層可分多次噴刷，彩色表面層的材料凝固后，和多孔聚合物混凝土面層牢固地粘結(jié)在一起。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、多孔聚合物混凝土材料本身具有優(yōu)良的力學(xué)性質(zhì)多孔聚合物混凝土的強(qiáng)度高，變形能力強(qiáng)，收縮小、抗裂性好，兼有水泥混凝土路面和瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)。多孔聚合物混凝土面層抗滑性好、表面不積水，有利于高速行車，能夠降低噪音。
2、多孔聚合物混凝土屬于骨架孔隙結(jié)構(gòu)，因此施工時(shí)可以利用攤鋪機(jī)械的自振實(shí)功能達(dá)到顆粒的嵌擠，可以不用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓，便于大規(guī)模、快速施工。
3、多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面后，彩色路面保留了多孔聚合物混凝土面層路面強(qiáng)度高，變形能力強(qiáng)，抗滑，透水、降噪的特點(diǎn)，另外由于彩色表面層對(duì)多孔聚合物混凝土面層表面的加強(qiáng)，使本發(fā)明的彩色路面的耐磨性能大幅度提高。因此路面不僅是彩色的，而且具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
4、本發(fā)明的彩色路面與其它彩色路面比，由于多孔混凝土面層的表面構(gòu)造深度大，噴刷彩色表面層后，整個(gè)路面的色彩呈現(xiàn)立體感、色彩更加飽滿。
5、本發(fā)明采用噴刷工藝制作彩色路面，施工簡單、方便；彩色表面層采用噴刷工藝，因此路面的彩色表面層厚度較薄，用料少，彩色路面的綜合單價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。
四

結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
附圖是本發(fā)明斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1——多孔聚合物混凝土面層 2——彩色表面層五具體實(shí)施方式
下面一個(gè)實(shí)施例其結(jié)構(gòu)為，多孔聚合物混凝土面層1和彩色表面層2，多孔聚合物混凝土面層1上有彩色表面層2。
首先按重量配比為(每立方米混凝土)——聚合物苯丙乳液(含水0.1、助劑消泡劑0.01)∶碎石(花崗石、粒徑范圍為5-10mm)的單一級(jí)配∶水泥(P.O 42.5普通硅酸鹽水泥)＝160kg∶1700kg∶300kg，采用混凝土拌和機(jī)均勻攪拌，形成富含孔隙的聚合物混凝土。采用帶有振動(dòng)功能的瀝青攤鋪機(jī)鋪筑多孔聚合物混凝土面層1，利用攤鋪機(jī)的自振實(shí)功能保證多孔聚合物混凝土面層的壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)值，不用壓路機(jī)碾壓。薄膜養(yǎng)護(hù)3天后，揭去薄膜，清掃多孔聚合物混凝土面層表面的雜物和浮灰，當(dāng)多孔聚合物混凝土面層1處于干燥狀態(tài)時(shí)，按重量配比——環(huán)氧樹脂(T31固化劑0.2，促凝劑三乙醇氨0.01)∶水泥∶無機(jī)鐵紅顏料＝100∶100∶8，人工拌和均勻、配制出彩色表面層材料，采用機(jī)械噴壺槍噴涂的方法將上述彩色表面層材料噴涂到多孔聚合物混凝土面層1的表面上，依靠重力作用流入多孔水泥混凝土面層(1)表面骨料間的孔隙，實(shí)施中，彩色表面層2一次噴涂完畢，彩色表面層2材料凝固后，和多孔聚合物混凝土面層1牢固地粘結(jié)在一起，形成了一種多孔聚合物混凝土面層1上噴刷形成的彩色路面。
權(quán)利要求
1.一種多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是多孔聚合物混凝土面層(1)上有彩色表面層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是多孔聚合物混凝土面層(1)是由多孔聚合物混凝土組成，多孔聚合物混凝土由間斷級(jí)配或者單一級(jí)配的碎石與聚合物、填料組成，每立方米混凝土重量配比為——聚合物∶碎石∶填料＝50～200kg∶1200～2200kg∶0～500kg，形成富含孔隙的聚合物混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是噴刷的彩色表面層(2)材料為聚合物、填料、顏料組成的混合物，按重量比配比為——聚合物∶填料∶顏料＝100∶0～500∶1～30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔水泥混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征為彩色表面層(2)噴灑在路面表面后，能依靠重力作用流入多孔水泥混凝土面層(1)表面骨料間的孔隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是多孔聚合物混凝土與彩色表面層材料中的聚合物為聚合物樹脂、聚合物粉末或聚合物乳液。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是多孔聚合物混凝土與彩色表面層材料中的聚合物中可以加入稀釋劑、溶劑或水，也可加入相應(yīng)的助劑，聚合物與稀釋劑或水、助劑的重量配比為——聚合物∶稀釋劑或水∶助劑＝1∶0～10∶0～2。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面，其特征是填料為活性填料，如水泥、粉煤灰等，或者為惰性填料，如碳酸鈣、滑石粉、石英砂等，或者為不同的填料組成的混合物。
8.一種多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面施工方法，其特征為步驟如下按照重量配比將聚合物(可含稀釋劑或水、助劑)、碎石、填料拌和均勻，形成多孔聚合物混凝土，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，鋪筑多孔聚合物混凝土面層(1)，養(yǎng)護(hù)待多孔聚合物混凝土面層(1)的強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，清掃多孔聚合物混凝土面層(1)表面的雜物和浮灰，將聚合物(可含稀釋劑或水、助劑)、填料、顏料按重量比配比為——聚合物(可含稀釋劑或水、助劑)∶填料∶顏料＝100∶0～500∶1～30組成的混合物，采用機(jī)械或者人工均勻拌和成彩色表面層材料，然后在多孔聚合物混凝土面層(1)上噴刷配制的彩色表面層材料，形成彩色表面層(2)，彩色表面層(2)的材料凝固后，和多孔聚合物混凝土面層(1)牢固地粘結(jié)在一起。
全文摘要
多孔聚合物混凝土面層上噴刷形成的彩色路面及施工方法涉及路面等鋪面工程。本發(fā)明首先均勻拌和聚合物、碎石、填料，形成聚合物多孔混凝土材料，攤鋪后形成聚合物多孔混凝土面層1，然后均勻拌和彩色表面材料，在多孔聚合物混凝土面層1的表面噴刷彩色表面材料，形成彩色表面層2，彩色表面層2和多孔聚合物混凝土面層1牢固地粘結(jié)在一起，從而形成彩色路面。本發(fā)明的路面強(qiáng)度高、變形性能好，行車舒適，耐磨性強(qiáng)、抗滑性好，透水、降噪，顏色可根據(jù)不同場(chǎng)合的需要設(shè)置并調(diào)整，標(biāo)識(shí)性強(qiáng)；路面造價(jià)低，施工方便快捷。
文檔編號(hào)E01C7/30GK101016713SQ20071007822
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者易志堅(jiān), 楊慶國 申請(qǐng)人:易志堅(jiān)