本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿及其制備的透水路面。

背景技術：

隨著城市建設步伐的加快，城市被越來越多的不透水建筑、路面等覆蓋，由此引起的城市熱島效應、城市內澇、城市干旱等現(xiàn)象也逐年增加，通過在城市鋪設大量透水路面可以有效緩解上述城市生態(tài)環(huán)境問題的發(fā)生和發(fā)展。

聚合物碎石透水路面一般由聚合物透水面層構成，動態(tài)層透水結構層、承重層透水結構層、路基增強層和素土路基組成，其中，聚合物透水面層中的孔隙率最大，骨料的粒徑最小，透水性好、耐磨性好、干濕防滑性能好，色彩性好，動態(tài)層透水結構層的骨料的粒徑略大，孔隙率和透水性與聚合物透水面層類似，動態(tài)層透水結構層主要起到分散荷載應力的作用，承重層透水結構層的骨料粒徑較大，除了保證透水、儲水和承載性，主要是防止雨水向表層回流，路基增強層和素土路基的骨料粒徑最大，主要作用是承受載荷，同時具備透水和儲水的效果。

由此可知，聚合物碎石透水路面通過采用間斷級配骨料，隨著骨料粒徑增加，力學強度降低，透水性能提高，通過聚合物作為粘結劑，但是各組織層之間物理性能差異較大，不同尺寸和種類的骨料的表面性能也差異較大，因此因地適宜的調節(jié)聚合物的組成和比例，使各組織層之間的性能和結合更加優(yōu)異顯得之分必要。

中國專利CN 106192666A公開的一種透水砂漿及利用透水砂漿制成的透水路面，該透水砂漿由粗砂、白水泥、生石灰等混凝土添加劑、玻璃纖維、粘結劑、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、脲醛樹脂、丁苯膠乳和VAE乳液等增強劑構成，該透水路面包括透水面層、透水基層、碎石層、混凝土層和素土層，透水面層由透水砂漿鋪設而成，透水基層由骨料、粉煤球和水泥漿相互粘結而成，碎石層包括輕質混凝土鋪設的平面和平面之間鋪設的碎石渣構成，混凝土層還包含連通碎石層的透水管。由上述現(xiàn)有技術可知，透水路面中只在透水面層中使用了含聚合物的透水砂漿，其余組織層并未使用聚合物進行粘結。

環(huán)氧樹脂具有很高的粘結性、固化收縮性低，優(yōu)良的韌性、良好的耐腐蝕性、良好的耐酸堿腐蝕性和良好的加工性，將環(huán)氧樹脂加入到透水砂漿中，主要起到粘結和固化的作用。本發(fā)明將環(huán)氧樹脂粘結劑運用于透水路面的各個組織層，并依據(jù)各組織層的性能調節(jié)環(huán)氧樹脂粘結劑的最優(yōu)組成和比例。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿及其制備透水路面，依據(jù)透水路面各組織結構的性能需要，調節(jié)環(huán)氧樹脂粘結劑的組分配比，以及再生建筑骨料的粒徑，最后調節(jié)其他的組分得到砂漿和透水路面的透水性、儲水性、機械性、耐凍融和耐老化性優(yōu)異，且生態(tài)環(huán)保，長久使用性好。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿，其特征在于，所述海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿由環(huán)氧樹脂粘結劑、再生建筑骨料、天然骨料、再生纖維、水泥、抗老化劑和減水劑中的幾種構成，所述環(huán)氧樹脂粘結劑包括環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、固化劑、填料、消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏和溶劑中的幾種，所述環(huán)氧樹脂粘結劑分為底涂環(huán)氧樹脂粘結劑、中涂環(huán)氧樹脂粘結劑和面涂環(huán)氧樹脂粘結劑。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE或D-1214 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，固化劑H-113 15份或質量比為3:1的固化劑H-113與二甲苯的的混合物20份，溶劑1-5份。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 45-53份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE或D-1214 5-7份，325目-400目的硅微粉40-50份，固化劑H-113 25-30份，消泡劑和流平劑1-5份。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 45-53份，活性稀釋劑D-1214 5-7份，填料40-50份，固化劑6892或者6821 25-30份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏1-5份，其中填料為磷酸鈣、二氧化硅或者纖維素，所述固化劑冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

本發(fā)明還提供一種海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面，其特征在于，所述海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括透水環(huán)氧面層、土工布、透水環(huán)氧中層、土工布和透水環(huán)氧底層，所述透水環(huán)氧面層由面涂環(huán)氧樹脂粘結劑、粒徑低于5mm的再生建筑骨料、再生纖維、水泥、抗老化劑和減水劑構成，其中透水環(huán)氧面層的厚度為40-50mm，所述透水環(huán)氧中層由中涂環(huán)氧樹脂粘結劑、粒徑為5-30mm的再生建筑骨料、天然骨料、再生纖維、水泥和減水劑，其中透水環(huán)氧中層的厚度為200-300mm，所述透水環(huán)氧底層由底涂環(huán)氧樹脂粘結劑、粒徑為30-60mm的再生建筑骨料、天然骨料、再生纖維、水泥和減水劑，其中透水環(huán)氧底層的厚度為100-200mm。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述再生建筑骨料是由建筑混凝土或者磚塊經(jīng)錘擊打碎洗滌烘干后得到。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述天然骨料為石英砂、石墨粉或者鋁粉。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述再生纖維為再生玻璃纖維、高強聚乙烯纖維或者玄武巖纖維。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述減水劑為木質素磺酸鹽或者聚羧酸系高效減水劑。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面的拉伸強度不低于20MPa，延伸率大于20％，撕裂強度不低于72N/mm，剝離強度不低于15N/mm。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明制備的透水環(huán)氧樹脂砂漿和透水環(huán)氧樹脂砂漿制備的透水路面中都包括環(huán)氧樹脂粘結劑，環(huán)氧樹脂粘結劑依據(jù)透水路面各組織層物理性能的不同，針對不同粒徑再生建筑骨料以及其他原料的性能，優(yōu)選最佳的環(huán)氧樹脂粘結劑組分及配比，使制備的環(huán)氧樹脂粘結劑可最大限度的提高透水路面組織層的機械強度、耐磨性和抗凍融性，且不影響透水路面組織層的透水率和儲水率。

(2)本發(fā)明制備的透水環(huán)氧樹脂砂漿制備的透水路面在透水環(huán)氧樹脂砂漿層之間都設置土方布，土方布與透水環(huán)氧樹脂砂漿中具有優(yōu)異的粘結力，保證土方布與透水路面中各組織層之間良好的粘結，且土方布可以進一步提高組織層的反濾、隔離和防護作用，而且可以提高透水路面的機械強度，防止疲勞裂紋的產(chǎn)生。

(3)本發(fā)明制備的透水環(huán)氧砂漿針對透水路面各組織層進行優(yōu)化設計，使制備的透水路面綜合性能優(yōu)異，機械強度顯著提高，抗老化和抗裂紋性能好，可長期使用，降低維護成本，且原料使用再生原料，石油基材料用量少，綠色生態(tài)環(huán)保。

具體實施方式

下面將結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為40mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為200mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為100mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑50份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生玻璃纖維20份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑10份、木質素磺酸鹽10份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 45份，活性稀釋劑D-1214 5份，填料40份，固化劑6892或者6821 25份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏1份，其中填料為磷酸鈣，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑50份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂天然骨料10份、再生高強聚乙烯纖維20份、水泥80份、聚羧酸系高效減水劑5份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 45份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 5份，325目-400目的硅微粉40份，固化劑H-113 25份，消泡劑和流平劑1份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑50份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石墨粉天然骨料20份、再生玄武巖纖維15份、水泥70份、木質素磺酸鹽8份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑D-1214 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，固化劑H-113 15份，溶劑水1份。

實施例2：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為50mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為300mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為200mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑100份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生高強聚乙烯纖維40份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑20份、聚羧酸系高效減水劑10份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 53份，活性稀釋劑D-1214 7份，填料50份，固化劑6892或者6821 30份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏5份，其中填料為二氧化硅，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑80份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、鋁粉天然骨料20份、再生玄武巖纖維30份、水泥80份、木質素磺酸鹽8份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 53份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 7份，325目-400目的硅微粉50份，固化劑H-113 30份，消泡劑和流平劑5份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑70份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石墨粉天然骨料30份、再生玻璃纖維20份、水泥70份、木質素磺酸鹽8份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑D-1214 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，質量比為3:1的固化劑H-113與二甲苯的的混合物20份，溶劑5份。

實施例3：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為45mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為250mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為150mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑80份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生玻璃纖維、高強聚乙烯纖維或者玄武巖纖維再生纖維30份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑15份、木質素磺酸鹽或者聚羧酸系高效減水劑6份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 48份，活性稀釋劑D-1214 6份，填料45份，固化劑6892或者6821 27份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏3份，其中填料為纖維素，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑65份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂天然骨料15份、再生玄武巖纖維再生纖維25份、水泥80份、聚羧酸系高效減水劑6份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 45-53份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 6份，325目-400目的硅微粉45份，固化劑H-113 28份，消泡劑和流平劑3份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑65份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂和石墨粉天然骨料27份、再生玻璃纖維和再生高強聚乙烯纖維17份、水泥70份、聚羧酸系高效減水劑6份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-12890份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，固化劑H-113 15份，溶劑水4份。

實施例4：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為43mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為285mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為165mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑90份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生高強聚乙烯纖維和再生玄武巖纖維25份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑14份、聚羧酸系高效減水劑7份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 51份，活性稀釋劑D-12145份，填料44份，固化劑6892或者6821 28份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏3份，其中填料為磷酸鈣和纖維素，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑80份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂和鋁粉天然骨料10份、再生玻璃纖維和再生玄武巖纖維24份、水泥80份、木質素磺酸鹽和聚羧酸系高效減水劑5份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-12845-53份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 5份，325目-400目的硅微粉50份，固化劑H-113 25份，消泡劑和流平劑5份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑70份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂天然骨料30份、再生玻璃纖維20份、水泥70份、木質素磺酸鹽減水劑6份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，質量比為3:1的固化劑H-113與二甲苯的的混合物20份，溶劑水2份。

實施例5：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為50mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為300mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為100mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑100份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生玻璃纖維20份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑20份、聚羧酸系高效減水劑5份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 45份，活性稀釋劑D-1214 7份，填料40份，固化劑6892或者6821 30份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏1份，其中填料為磷酸鈣、二氧化硅和纖維素，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑80份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂、石墨粉和鋁粉天然骨料10份、再生玻璃纖維、高強聚乙烯纖維和玄武巖纖維再生纖維20份、水泥80份、木質素磺酸鹽和聚羧酸系高效減水劑5份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 45份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 7份，325目-400目的硅微粉40份，固化劑H-113 30份，消泡劑和流平劑1份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑70份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂天然骨料20份、再生玄武巖纖維15份、水泥70份、聚羧酸系高效減水劑5份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，固化劑H-113 15份，溶劑水5份。

實施例6：

海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面依次包括厚度為45mm的透水環(huán)氧面層、土工布、厚度為300mm的透水環(huán)氧中層、土工布和厚度為170mm的透水環(huán)氧底層。

透水環(huán)氧面層的組分，按重量份計，包括：面涂環(huán)氧樹脂粘結劑75份、粒徑低于5mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、再生玻璃纖維30份、水泥100份、二氧化鈦抗老化劑15份、聚羧酸系高效減水劑7份。其中，面涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧樹脂GELR-128 49份，活性稀釋劑D-1214 6份，填料43份，固化劑6892或者6821 29份，消泡劑、流平劑、環(huán)氧色膏3份，其中填料為磷酸鈣和二氧化硅，冬天時固化劑為6892，夏天時固化劑為6821。

透水環(huán)氧中層的組分，按重量份計，包括：中涂環(huán)氧樹脂粘結劑65份、粒徑為5-30mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、鋁粉天然骨料13份、再生玻璃纖維24份、水泥80份、聚羧酸系高效減水劑5份。其中，中涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 48份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑D-1214 5-7份，325目-400目的硅微粉44份，固化劑H-113 28份，消泡劑和流平劑3份。

透水環(huán)氧底層的組分，按重量份計，包括：底涂環(huán)氧樹脂粘結劑60份、粒徑為30-60mm的再生混凝土/磚塊建筑骨料100份、石英砂和鋁粉天然骨料24份、再生玻璃纖維18份、水泥70份、聚羧酸系高效減水劑6份。其中，底涂環(huán)氧樹脂粘結劑的組成，按重量份計，包括：環(huán)氧當量為190的環(huán)氧樹脂GELR-128 90份，環(huán)氧當量為190的活性稀釋劑BGE 10份，固化劑H-113 50份，固含量為75％、環(huán)氧當量為450-500的環(huán)氧樹脂GESN-901*75 100份，質量比為3:1的固化劑H-113與二甲苯的的混合物20份，溶劑水3份。

對比例：

透水路面依次包括厚度為40mm的透水環(huán)氧面層、厚度為200mm的碎石中層、土工布和厚度為100mm的普通混凝土底層。

經(jīng)檢測，實施例1-6制備的海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面以及現(xiàn)有技術的透水路面的拉伸強度、延伸率、撕裂強度、剝離強度和抗凍融等級的結果如下所示：

經(jīng)測試，實施例1-6制備的海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿制備的透水路面以及現(xiàn)有技術的透水路面在340nm波長下輻射1000h后的拉伸強度、延伸率、撕裂強度、剝離強度損失率的結果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的海綿城市用透水環(huán)氧樹脂聚合物砂漿及其制備的透水路面的孔隙率和透水能力變化不大，但是機械性能、抗凍融性能和耐老化性能優(yōu)異，使用性能好。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。